Теплообменник на дымоход водяной: Теплообменник на дымоход (экономайзер на трубу печи): виды, выбор

Теплообменник на трубу дымохода своими руками

Содержание:

Экономия и бережливость – качества присущие только человеку, именно они на протяжении веков двигают технический прогресс, создавая устройства призванные не только облегчать жизнь, но и использовать все доступные ресурсы по максимуму.

Если касаться бытовой, или точнее говоря, коммунальной сферы, то расходы на отопление дома по праву считаются самыми высокими, но и тут прогресс и народная смекалка нашли своё применение.

Один из самых доступных способов экономии тепла в доме с печным отоплением – это теплообменник на трубу дымохода, и именно об этом устройстве мы бы хотели поговорить в этой статье.

Зачем он нужен

На фото выше видно, что через дымоход теряется, примерено 14 % тепла, которое могло бы сохраняться в доме. Конечно, не самая большая цифра, но если перевести потери в киловатты энергии и умножить на количество дней, в течение которых производилось отопление, то результат получается довольно весомый.

Естественно, сохранить все 14 % внутри не получится, но если установить теплообменник для дымохода, можно значительно увеличить КПД печи, без ущерба её основным функциям.

Основное назначение трубы дымохода – это, конечно, отведение отработанных газов. Именно они раскаляют трубу до огромной температуры.

Если посмотреть на печь через тепловизор, видно, что температура дымохода может быть, как и в самой топке. Проблема в том, что теплоотдача дымохода никак не аккумулируется, но ведь её можно пустить в дело. И о том, как это сделать, пойдёт речь ниже.

Виды теплообменников

Главная задача теплообменника состоит в том, чтобы переносить тепло, излучаемое дымоходом на расстояние, но при этом не переостужать его поверхность, так как это приведёт к повышенному образованию конденсата и соответственно скоплению нагара на внутренней части трубы.

Именно сохранение этого баланса является самой существенной сложностью, особенно если решено изготовить теплообменник на дымоход своими руками.

По конструктивным особенностям теплообменники могут быть двух видов:

1. Водяные, когда тепло переносится посредством естественной циркуляции жидкости в замкнутой системе.
2. Воздушные, когда прогретый воздух принудительно переносится в нужном направлении.

Выбор конструкции напрямую зависит от индивидуальных особенностей дома и печи, а также от целей, которые преследуются его установкой. Но обо всём по порядку.

Водяной теплообменник замкнутого типа

Принцип действия всех замкнутых систем отопления построен на элементарных законах физики – при нагревании, плотность воды уменьшается и подталкиваема снизу более холодной, она начинает подниматься по трубе, попадая в расширительный бак, и уже из него по всему контуру возвращается к нагревателю.

В данном случае, в качестве нагревателя выступает дымоход, который своей энергией толкает воду по контуру системы отопления.

Самодельный змеевик

Конструкция, изображённая на фото, является самым распространённым и простым способом использования тепла от дымохода. Верхний край трубки соединяется с расширительным баком, а нижний с контуром отопления.

Совет! лучше всего для змеевика подойдёт медная трубка. Она легко накручивается на дымоход и имеет высокий коэффициент теплопроводимости.

Чаще всего такую систему используют в качестве вспомогательной. С её помощью можно обогревать небольшие помещения, в которых ранее не предусматривалось отопление, но не более того. Выступать в роли основного отопления она не сможет, так как в её устройстве есть несколько значительных недостатков:

• Температура на поверхности дымохода – величина непостоянная и сложноконтролируемая, как следствие, невозможно регулировать степень нагрева теплоносителя.
• Из-за непостоянства температуры, очень сложно рассчитать оптимальную длину змеевика. Если он будет слишком коротким, вода начнёт закипать и разорвёт трубку, а если слишком длинный, теплоноситель вообще не прогреется до нужной температуры.
• Воду из расширительного бака нельзя использовать для душа или в других целях, и дело не только в нерегулируемом нагреве. При заполнении бака холодной водой, она через змеевик начнёт охлаждать дымоход, в результате чего образуется конденсат и ускоряется процесс образования нагара на внутренних стенках.
• Температуры, до которой нагревается дымоход, недостаточно для прогрева длинного контура. При обычном отоплении, вода, проходя по системе, теряет всего 25 градусов, чтобы сохранить этот показатель в данной ситуации, вся система должна быть небольших размеров.

Важно! Некоторым «народным умельцам приходит в голову мысль о том, что теплообменник в дымоходе будет значительно эффективнее, ведь температура там выше. Делать этого ни в коем случае нельзя, посторонние предметы внутри трубы препятствуют свободному прохождению газов, в результате чего они могут пойти в помещение.

Регистровый теплообменник

Чтобы избежать проблем с самодельными устройствами, можно приобрести регистр теплообменник на дымоходную трубу. Конечно, цена такого приспособления будет выше, чем у сделанного своими руками. Но и качественные характеристики не идут ни в какое сравнение.

Принцип работы такого устройства, идентичен описанному выше, с той лишь разницей, что тут уже произведены все расчёты, уберегающие устройство от закипания. К сожалению, контроля за нагревом тут тоже нет, но зато есть несколько существенных плюсов в сравнении с «самоделкой»:

• Внешний кожух сохраняет тепло внутри, позволяя змеевику прогреваться даже при невысокой температуре дымохода;
• Медные трубки не вступают в плотный контакт с нагревающейся поверхностью, это защищает устройство от возможного закипания.

Важно! К каждому заводскому теплообменнику прилагается подробная инструкция по его установке. Чтобы добиться максимальной производительности и не столкнуться с непредвиденными проблемами, необходимо её внимательно изучить и следовать всем рекомендациям производителя.

Воздушные теплообменники

Принцип действия такого устройства в том, что горячие газы внутри дымохода обтекают трубки теплообменника, за счёт чего они нагреваются и отдают энергию наружу. По сути, он не создаёт дополнительного нагрева, а просто направляет горячий в воздух в заданном направлении.

Воздушный теплообменник на дымоход может быть как самостоятельным, так и с принудительной тягой. Чтобы ускорить распространение горячего воздуха в помещении, часто используют обычный вентилятор, этого вполне достаточно для циркуляции воздуха, и в то же время не переостужает дымоход.

Собрать такой теплообменник можно самостоятельно, а все этапы показаны на видео в этой статье

Теплообменник «Кузнецова»

Это самый оптимальный теплообменник на дымоход для отопления холодной мансарды или чердака. Горячие газы всегда стремятся вверх, а так, как выход располагается ниже уровня входа, они сначала нагревают теплообменник, и уже после этого, остывая, попадают в трубу, откуда и выходят на улицу.

Дымоход с теплообменником Кузнецова не сможет полностью обогреть помещение, но он практически полностью исключает потери тепла, выпуская через трубу только остывшие газы.

в системе отопления, в бане, воздушный радиатор, регистр на дымовую трубу

Содержание:

Одним из обязательных элементов банной или отопительной систем является печь, которая может служить не только источником тепла в доме, но и подогревать воду для бытовых нужд. В данной статье мы расскажем, зачем нужен теплообменник на трубу дымохода, какие бывают разновидности такой конструкции, а также каким образом его можно установить.

Механизм функционирования

Металлическая печка, размещенная в доме, гараже или бане, в обязательном порядке оснащается дымоходом для вывода угарных газов и организации тяги. Эта труба в процессе протапливания печи может достигать очень высоких температур, порядка 200-500 ℃, что небезопасно для находящихся в помещении людей.

Если установить теплообменник на дымовую трубу, то можно существенно увеличить КПД печи, а также обезопасить себя от прямого контакта с горячей поверхностью. В установленном на дымоходе баке или змеевике теплоносителем будет выступать вода, однако, можно монтировать и воздушный теплообменник на трубу дымохода. Благодаря прямому контакту дымовой трубы с теплоносителем, их температурные показатели уравновешиваются, то есть вода или воздух постепенно нагреваются, а стенки трубы остывают.

По мере повышения температуры воды внутри регистра на трубу, она поднимается вверх, где попадает через специальный штуцер в водяной бак. Посредством входного штуцера, расположенного в нижней части теплообменника, в него попадает холодная вода, замещая теплую. Такая циркуляция продолжается постоянно, при этом вода может нагреться до очень высоких значений.

Воздушный радиатор на трубу дымохода имеет аналогичный принцип работы. Холодный воздух поступает внутрь теплообменника снизу, а после нагревания поднимается вверх и через трубопровод подается в отапливаемые помещения. Кроме того, пластины радиатора также отдают тепло. Воздушный теплообменник оптимален для отопления мансард на даче или предбанников бани, если такие помещения протапливаются лишь время от времени. В них нецелесообразно организовывать водяное отопление, поскольку придется постоянно заливать и сливать воду из системы.

Накопительный бак с водяным контуром

Установить бак-теплообменник на трубу дымохода в баню можно из оцинкованной жести либо из нержавеющей стали. На выбор материала будет в значительной степени влиять строение печи. Если в вашем распоряжении двухкамерный котел, в котором оборудована система дожигания газов, следовательно, выходящий в трубу дым будет уже не слишком горячим – не более 200 ℃. В таком случае материал для бака не имеет решающего значения. Читайте также: «Как сделать и установить бак на трубу для бани – практические рекомендации».

А вот в обычных конструкциях печей, где горячий угарный газ выходит непосредственно в дымоход, температура дыма может подниматься до 500 ℃. В такой ситуации единственный вариант – нержавеющая сталь, ведь оцинковка будет выделять токсины от сильного нагрева.

Как правило, устанавливают такой тип регистра на трубу – в баню, где необходимо постоянное снабжение большим количеством горячей воды. При этом сам бак устанавливают на печке внутри парилки или моечной, а вокруг трубы оборачивают нагревательный контур. В бачке предусматривают входной и выходной штуцеры для циркуляции воды в системе. Как вариант, подобный тип отопления можно использовать для гаража или подсобок. Читайте также: «Как сделать дымоход из трубы своими руками – пошаговое руководство».

Инструкция по изготовлению бака

Зачастую в магазинах можно купить теплообменник на трубу отопления с уже сделанным водяным контуром. Останется только монтировать его на новую фабричную печку и можно пользоваться. Однако при желании вы можете сделать теплообменник на трубу дымохода своими руками.

Потребуются такие материалы:

• листы стали и куски трубы из нержавейки разного сечения со стенками, толщиной 1,5-2мм;
• штуцеры на 1″ или 3/4″, чтобы подключить водяной контур к системе отопления;
• большой бак для воды из оцинковки или нержавейки объемом 50-100 литров;
• гибкие шланги или трубы из меди или стали для горячей воды;
• кран для слива воды из системы.

Работы по сборке теплообменника с баком состоят из таких этапов:

1. Разработка чертежа. Исходя из вида печки и диаметра дымовой трубы, определяют габариты бака. В простых металлических печах с прямым дымоходом на выходе газы очень сильно нагреваются, так что теплообменник может быть довольно крупным – около 50 см высотой.
2. Внутренний диаметр стенок накопительного бака нужно выбрать так, чтобы он плотно сел на патрубок дымохода. Внешний диаметр бака должен быть больше внутреннего сечения в 1,5-2,5 раза. Такие параметры позволяют быстро нагреть теплоноситель и обеспечить его свободную циркуляцию. Если в печи выходящие газы не очень горячие, то лучше ставить теплообменник на трубу дымохода для отопления меньших размеров, чтобы не скапливался конденсат и была хорошая тяга.
3. Сварочным аппаратом нужно скрепить все элементы конструкции, проследив, чтобы швы были герметичными. Штуцеры для циркуляции воды приваривают вверху и внизу бака.
4. Водяной котел усаживают на дымовой штуцер очень плотно, дополнительно обрабатывая швы жаростойким герметиком. В верхней части на баке точно так же крепится переходник на утепленную трубу, которую через потолок или стенку выводят наружу.
5. Нагревательный контур с теплоносителем подсоединяют к накопительному баку. Входящую трубу с холодной водой через штуцер подводят к баку с наклоном в 1-2 градуса. Труба с горячей водой, подключаемая к емкости через верхний штуцер, имеет наклон в 30 градусов. При этом сам накопитель монтируют выше теплообменника.
6. В самом низком месте бака врезают кран для слива воды. В парилке он может быть совмещенным с краном для забора горячей воды.
7. Прежде чем растапливать печь, в систему заливают воду, чтобы металлические элементы не перегрелись, а швы не полопались.
8. Заполнение водой в теплообменнике может быть как ручным, так и автоматическим. Если производится залив воды вручную, нужно установить на наружной стенке прозрачную трубку, чтобы следить за уровнем воды.

Стоит отметить, что от контура до бака не должно быть более 3 метров расстояния, а диаметр трубы лучше брать не уже 3/4″.

Теплообменник в виде змеевика

Если для монтажа предыдущего типа отопления от трубы дымохода требуется умение обращаться со сварочным аппаратом, то конструкция теплообменника в виде змеевика выполняется намного проще. Нужно только обернуть несколько колец гибкой алюминиевой или медной трубки вокруг дымохода. Эти металлы имеют высокий уровень теплопроводности и не разрушаются из-за коррозии.

По диаметру трубка должна быть удобной для подключения к штуцеру накопительного бака. Оптимально для сгибания выбирать трубу сечением не более 28 мм. По длине такой контур не должен превышать 3 метров, чтобы циркуляция воды была правильной. С помощью гибкой подводки можно подключить бак к змеевику.

Как правило, змеевики применяют для нагрева воды, хотя, иногда и для отопления маленьких комнат. Лучше всего себя показывают змеевики, закрепленные на дымовых трубах металлической печи с очень высокой температурой угарных газов.

Способ монтажа змеевика

Монтировать теплообменник-змеевик можно на дымоход банной печки или буржуйки в гараже или сарае. Он будет служить для отопления или для нагрева воды.

Для работы потребуется:

• алюминиевая или медная трубка длиной до 3 м;
• 2 штуцера 3/4″ и гибкий шланг для горячей воды;
• котел с поплавковым краном для заполнения водой и клапаном для ее использования;
• кран для слива теплоносителя из системы.

Технология монтажа системы выглядит так:

1. Первым шагом производится изгиб трубки, чтобы ее сечение осталось неизменным. Для медных труб менее 28 мм диаметра можно использовать трубогиб, не нагревая их. А вот стальные, алюминиевые и изделия с большим диаметром нуждаются в предварительном прогреве паяльной лампой.
2. Для сгиба можно воспользоваться сухим песком, заполнив им трубу и закрыв заглушками с обеих сторон. По образцу производят спиральный сгиб, после чего ссыпают песок и промывают трубу под напором воды.
3. В торцевых частях трубки нарезают резьбу для переходников под штуцеры, а затем подключают к системе.
4. Полученный змеевик монтируют на дымоход. Если припаять его оловом к трубе, теплоотдача будет лучше. Предварительно производят обезжиривание ортофосфорной кислотой.
5. Немного выше змеевика на опору или на стену вешают накопительный бак. Подключают его к теплообменнику гибкой подводкой и устанавливают кран внизу бака.

Отметим, что для безопасного и долговременного использования змеевика для отопления, нужна установка насоса, обеспечивающего циркуляцию воды в системе и препятствующего перегреву.

Регистр воздушного типа

Использовать на благо излучаемое дымоходом тепло и увеличить тем самым КПД буржуйки или печи для бани можно, установив воздушный бак-теплообменник. Он выглядит как корпус в форме цилиндра, сквозь который проходят несколько полых трубок. Снизу в них попадает холодный воздух, нагревается внутри теплообменника, поднимается вверх, откуда попадает в помещение. Такой тепловой поток можно направить в соседние комнаты, чтобы обогреть большее количество помещений. Читайте также: «Виды регистров из гладких труб, характеристики и особенности использования в системах отопления».

Существуют специальные конструкции печей с теплообменниками воздушного типа, которыми обогревают не только гаражи, но и большие теплицы или прочие постройки.

Теплообменник из гофра

Гофрированные канализационные трубы могут с успехом быть использованы для организации теплообменника. Их накручивают вокруг неутепленного отрезка дымовой трубы, чтобы воздух, находящийся внутри них, быстрее нагрелся и распространился в соседние помещения. А если обернуть такую трубу и дымоход фольгированным материалом, то прогрев будет происходить быстрее.

Оптимально использовать гофру для буржуйки, установленной в гараже (прочитайте также: «Как установить трубу для буржуйки в качестве дымохода»). Выведя отверстия воздуховодов пониже к полу, можно добиться равномерного распределения теплого воздуха во всем гараже и создать вполне комфортные условия.

Колпаковый теплообменник

Если нужно организовать отопление второго этажа и мансарды дома, то удобно использовать теплообменник в виде колпака. Он позволяет задержать теплый воздух, который скапливается возле потолка, внутри комнаты. Постепенно остывая, воздух будет опускаться вниз, и обогревать комнату остаточным теплом.

Изготовить такой колпак можно из огнеупорного гипсокартона, листа оцинковки или другого материала, после чего вывести воздуховоды к месту назначения. Для красоты колпак можно обложить искусственными камнями, которые будут нагреваться и постепенно отдавать тепло.

Негативные моменты

Наряду с пользой теплообменника на дымоходе, стоит отметить и ряд негативных факторов. Во-первых, из-за такой конструкции температура выходящих газов существенно снижается. Это может провоцировать излишнее накапливание сажи, образование конденсата и ухудшение тяги.

Немаловажный момент обустройства такой системы отопления – это просчитать, какой объем воды нужен для ее полноценного функционирования. Если ее будет мало, система может перегреться, вода в ней закипит, и трубы могут разорваться. Кроме того, важно обеспечить герметичность швов.

В любом случае, обустройство теплообменника позволяет увеличить эффективность любой печи. В целях безопасности, как минимум, дважды в год следует проводить визуальную диагностику системы и ее обслуживание – чистку сажи, замену дефектных элементов и так далее. Тогда можно будет с уверенностью использовать теплообменник для отопления дома и нагрева воды в бане.

модели, свойства, требования, принцип работы

На чтение 7 мин Просмотров 338 Опубликовано 02.12.2019 Обновлено 28.11.2019

Особенность печного отопления — большое количество тепла, выделяющегося в атмосферу. Сократить расходы на покупку дров и угля можно, установив теплообменник на трубу дымохода. В специализированных магазинах предлагают рекуператоры, подходящие для разных условий эксплуатации. Простые устройства изготавливают своими руками.

Назначение устройства

Теплообменник на трубе помогает избежать перегрева конструкции и экономит тепло

До 40% тепла, выделяемого при сгорании топлива в печах, не выполняет своего назначения. Посредством тяги горячие газы через дымоход попадают в атмосферу. При этом металлические каналы отвода сильно разогреваются.

Корпус рекуператора, который разогревается не так сильно, защищает от ожогов при случайном прикосновении.

Используя теплообменник, часть энергии пускают в дело, нагревая воздух, воду или антифриз в системе отопления.

Принципы работы

Эффективным считают только теплообменник, установленный на металлической трубе. Наружная поверхность кирпичных дымоходов не нагревается выше 40 градусов, поэтому много тепла от них не получить.

Алгоритм работы устройств прост:

• горячие газы, проходя по трубе, нагревают её;
• от наружной поверхности дымохода тепло передаётся теплоносителю — воде, воздуху, антифризу;
• теплоноситель отдаёт тепло в помещение.

Рекуператоры различных конструкций передают тепловую энергию от продуктов сгорания к теплоносителю.

Производители и продавцы делят аппараты на два типа в зависимости от физической среды, которая переносит энергию: воздушные и водяные. Устройства используют естественную и принудительную циркуляцию теплоносителя.

Воздушные теплообменники

С помощью воздушного теплообменника можно обогревать часть помещений

В работе используется принцип конвекции.

Существует несколько разновидностей аппаратов.

• Поток продуктов сгорания разделяется и поднимается по нескольким трубкам. Большая площадь поверхности ускоряет теплообменные процессы.
• К главному каналу приварены несколько трубок. За счёт конвекции воздух в помещении проходит сквозь теплообменник, нагреваясь, поднимается по трубкам.
• Вокруг основной установлена труба большего диаметра, к которой крепят подводящий и выходной каналы. С помощью устройства можно обогревать помещения, находящиеся по соседству с тем, где расположена печь.
• К центральной трубе приварены металлические рёбра, образующие каналы. Таким способом повышают площадь, участвующую в теплообмене и ускоряющую конвекцию.
• Вариант «колпаковой» печи. Горячие газы поднимаются по теплообменнику и нагревают воздух. Охлаждаясь, пары опускаются вниз колпака и отводятся в атмосферу.

Изготовленные промышленным способом воздушные теплообменники легко приобрести в специализированных торговых точках. Изделия выпускают со стандартными посадочными диаметрами. Устанавливают такие аппараты вместо одной секции дымохода.

Воздушный теплообменник устанавливают вместо одной секции дымохода или вокруг трубы

Если вытяжная труба изготовлена по нестандартным размерам, теплообменник на дымоход можно легко изготовить самостоятельно. Работа по силам любому домашнему мастеру.

Цена заводских приспособлений высока — это второй довод в пользу самостоятельного изготовления теплообменника.

Для работы понадобятся инструменты:

• сварочный аппарат и защитная маска:
• углошлифовальная машинка (болгарка) с отрезными и зачистными кругами;
• дрель с набором свёрл и коронок для металла;
• рулетка, линейка, средства защиты (перчатки, очки).

В зависимости от выбранной конструкции подбирают из имеющихся запасов или приобретают металлические полосы или уголки, пластины стали.

Для работы нежелательно использовать оцинкованную сталь. При нагревании до высоких температур в воздух выделяется вредные соединения цинка.

Простые самодельные конструкции

Самым простым и доступным вариантом воздушного теплообменника на дымоход являются приваренные к основной трубе рёбра. Работа займёт не больше часа.

В качестве материала подойдут:

• отрезки уголка или пластины из металла;
• профильная или круглая труба.

В самодельных устройствах качество сварки должно быть высоким, чтобы не просачивался угарный газ

Весь процесс заключается в нарезании одинаковых по длине деталей и приваривании их к трубе дымохода.

Теплообменник не должен «забирать» всё неиспользуемое тепло — в недостаточно горячей трубе образуется конденсат, нагар, а тяга снижается.

Ограничивает использование самодельных моделей малопривлекательный внешний вид. Если дизайнерские решения не требуются (гараж, мастерская, баня) модели успешно справляются с поставленной задачей.

Для более сложных вариантов, когда поток газов разделяется на несколько трубок, необходимо иметь профессиональные навыки сварщика — утечка угарного газа через непроваренные места смертельно опасна, дым не позволит с комфортом находиться в помещении.

В случаях, когда требуются аккуратные и красивые конструкции, лучше обратиться в торговые организации и приобрести готовое изделие.

Для изготовления никелированных деталей или теплообменников из нержавейки понадобится дорогостоящий материал, навыки работы и специальное оборудование для точечной сварки.

Водяные модели

В водяных теплообменниках средой передачи энергии от трубы являются жидкости — вода или антифриз в системах отопления или чистая вода для хозяйственных нужд.

Различают две конструкции:

• в виде змеевика, подключённого к накопительному баку;
• «самоварные» конструкции.

Устранение большого количество тепла может привести к снижению тяги и образованию конденсата

В первом случае вокруг трубы обвивают несколько витков медной, алюминиевой или нержавеющей трубки, которые подводят к накопителю.

Змеевик может находиться в воздушном пространстве или внутри дополнительного бака. Второй вариант подразумевает герметичную ёмкость, расположенную вокруг металлического дымохода. К бачку приварены штуцеры подвода и отвода нагретой жидкости.

Нагретая в теплообменнике вода за счёт законов физики поднимается в выносной накопительный бак. Обязательно устраивают контур циркуляции. Если его не сделать, вода нагреваясь разорвёт рекуператор.

Тёплую воду забирают из бака. Сливной кран нужен для удаления воды, если помещение не отапливается постоянно. При отрицательной температуре может произойти разморозка всех частей конструкции.

Добавив в схему циркуляционный насос и группу безопасности, к теплообменнику подключают один, максимум два радиатора отопления. Такой конструкции достаточно для отопления однокомнатного помещения.

Теплообменник твердотопливной печи не обогреет загородный дом. Большой теплосъём приводит к охлаждению трубы и снижению тяги.

Как сделать самому

Сборка воздушного теплообменника

Изготовление «самоварной» конструкции доверяют профессионалам или покупают готовое изделие в магазине.

Чтобы не было течи в швах, нужны навыки в сварных работах.

Варят металл газосваркой — электросварные швы непригодны для долговечной работы в системах, заполненных жидкостями.

Самостоятельно изготавливают теплообменник в виде змеевика для горячего теплоснабжения.

Из материалов понадобятся:

• медная или алюминиевая трубка диаметром до 25 мм;
• бак с поплавковым механизмом для подачи жидкости из трубопровода водоснабжения;
• гибкая подводка;
• шаровой кран.

Полная длина трубки для естественной циркуляции воды не должна превышать 3-х метров. Если деталь получилась длиннее, устанавливают циркуляционный насос перед теплообменником.

Полная длина трубы не должна превышать 3 метра

Последовательность работы:

1. На концах трубки нарезают резьбу для подключения штуцеров.
2. Трубу навивают вокруг формы того же радиуса, что и дымоход. Если сечение трубки небольшое её заполняют песком. Это предотвратит заломы и перекрытия внутреннего сечения.
3. Устанавливают готовый змеевик на дымоход.
4. Вешают теплообменный бак на стену, но не выше, чем в 50 см от штуцера отвода горячей воды от змеевика.
5. Проводят подключения.

Проще по исполнению, но дороже вариант, когда для изготовления спирали используют гибкую гофрированную нержавеющую трубку. Покупают гофру с уже смонтированными штуцерами. Это облегчит монтаж, для установки разъёмов не придётся приобретать специнструмент.

Купленный или изготовленный своими руками теплообменник на дымоход сэкономит денежные средства на покупку топлива и добавит комфорта в загородный дом, баню, гараж. Устройства быстро окупаются, а самодельные стоят недорого. Для монтажа не потребуются большие навыки, при этом польза от устройства велика.

Теплообменник для банной печи на дымоход: виды и назначение, установка

На чтение 7 мин Просмотров 80 Опубликовано 25.03.2020 Обновлено 15.03.2020

Стандартный теплообменник для банной печи на дымоход помогает сэкономить на покупке нагревательного прибора и использовать энергию тепла для подогревания воды или отопления дополнительных помещений. При выборе прибора лучше заранее изучить его назначение и принцип работы, доступные разновидности и методы установки. Изготовить такое устройство также можно самостоятельно, следуя пошаговой инструкции.

Необходимость установки теплообменника на дымоход и принцип работы

Чтобы теплый воздух не расходовался впустую, на дымоход монтируют теплообменник

Современные печки для бани создаются так, чтобы устройства могли достигать предельной температуры внутри топки за короткий срок и удерживать ее на этом уровне в течение длительного срока. В процессе эксплуатации значительное количество неизрасходованного тепла выходит наружу при помощи трубы от дымохода. Энергия тепла такого плана подходит для подогревания воды либо отопления комнат, находящихся рядом с парилкой. Лучше всего применять тепло, которое выделяется во время сжигания древесины, и дополнять прибор заводским либо самодельным теплообменником. Такие элементы для подогревания воды разделяют на три разновидности:

• змеевик на стандартный дымоход, встраиваемый внутрь отопительного прибора;
• теплообменник для наружного дымохода, нагреваемый от печной стенки;
• водяной контур, забирающий тепловую энергию у дымовых газов.

Змеевик встраивают в топливник и располагают так, чтобы на трубку не воздействовало прямое пламя. Этот элемент должен быть размещен на пути выходящих продуктов сгорания, в таком случае он будет служить максимально долго и не начнет прогорать. В конструкциях такого типа вода будет нагреваться достаточно быстро, но одновременно прибор начнет снижать мощность прибора для отопления. Устройство наружного назначения отличается простой конструкцией и доступностью, при этом оно не слишком удобно в обслуживании и требует постоянного пополнения запасов воды. Такие баки подвешивают к поверхностям топливника сбоку и нагревают благодаря инфракрасному излучению от него.

Лучшим вариантом считаются печи банной категории с тепловыми обменниками на дымоходе, представляющими собой проточные нагреватели с вместительностью в пределах 5-10 литров. К элементу этого типа можно присоединить деталь с выносным накопителем, объем которого колеблется в пределах 60-120 литров с учетом мощностных характеристик прибора. В процессе протапливания вода внутри бака достигает нужной температуры.

Методы установки

Внутреннее строение теплообменника для печи на дымоход

Монтаж теплообменного прибора проще всего проводить, если элемент поставляется в комплекте с приобретаемым печным оборудованием. В таком случае достаточно изучить инструктаж по обслуживанию агрегата и провести сборку с учетом схемы. При установке водяного контура внутрь газохода или печной топки из кирпича регистр изготавливают заранее из нержавеющей стали либо толстостенной трубки, после его встраивают в соответствии с чертежом отопительного прибора.

Если элемент изготавливают в домашних условиях, лучше ориентироваться на модели аналогичных устройств, найдя их технические характеристики и рассчитав нужную площадь детали. Теплообменник на дымоход своими руками, работающий по типу водяного экономайзера, приобретают в готовом виде либо сваривают из труб с различным диаметром. Чем длиннее контур, тем эффективнее он будет отдавать тепловую энергию дымоходной трубке.

Классификация теплообменников и назначение

Приборы делятся на несколько разновидностей с учетом их главных конструктивных характеристик и назначения.

По месту размещения бака для теплой воды

Воздушный теплообменник для дымохода без нагрева воды

Баки можно устанавливать в парной, душевой или в чердачном помещении, у каждой локации есть свои достоинства и минусы. В первом случае можно заметно сократить габариты водопровода и ускорить процесс нагрева воды, одновременно необходимо учитывать площадь помещения. Наиболее оптимальным вариантом считается установка емкости в душевой, лишь незначительно увеличивающая длину трубопровода. Чтобы решить проблему с низким напором водяной струи, лучше вынести емкость на чердак. Этот способ требует увеличения количества труб и провоцирует потери тепла, если бак не оснащен утеплителем.

По месту размещения самого нагревателя

Теплосъемник на банный дымоход может быть размещен в печке либо недалеко от агрегата, оба варианта полностью доступны, но при этом имеют характерные особенности. Внутренний элемент дает возможность быстро нагревать воду, единственным минусом является ее быстрое закипание. Если такой прибор понадобится срочно заменить, для этой цели потребуется разбирать печное оборудование. Очистка внутреннего теплового обменника тоже доставляет проблемы из-за скопления толстого слоя накипи на его стенках. Деталь, размещенная возле дымохода, не имеет таких недочетов, поскольку температуры трубки недостаточно для нагрева воды возле стенок устройства. Нужно учитывать, что в подобной ситуации нагрев будет занимать больше времени.

Правила подбора

Перед тем как выбрать стандартный либо воздушный теплообменник на трубу дымохода, понадобится учесть все плюсы и недостатки каждого вида. На подбор подходящего прибора влияет его предназначение и степень производительности. Самым простым вариантом считается змеевик, изготовленный из согнутой в кольцо трубки, которая расположена в баке. Чаще для банного печного оборудования используют более сложные варианты, состоящие из двух емкостей, соединенных друг с другом с помощью трубок.

В таком случае топливо прогревает нижнюю емкость, после чего тепло переходит в верхний резервуар. Такой способ дает возможность нагревать воду, но в то же время отапливать пространство предбанника и парилки. Печные агрегаты с встроенными тепловыми обменниками заполняют антифризом либо водой. Они функционируют за счет естественного циркулирования жидкости по причине температурной разницы. При этом существуют варианты, обустроенные электрическими насосами.

Дымоходы, оснащенные коробом, помогают расходовать тепловую энергию выбрасываемых газов, не расходуя ту, которая выделяется в процессе обогрева печки. Благодаря увеличению объема устройства жидкость в баке прогревается предельно быстро, а ее температура удерживается на высокой отметке.

Изготовление теплового обменника своими руками

Теплообменник из гибких труб, которые монтируются на трубу из нержавейки

При необходимости теплообменник на трубу дымохода делают своими руками по несложной пошаговой инструкции. В процессе важно выполнять все условия и правила безопасности, а также создавать конструкцию с максимальным запасом прочности.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания стандартного теплового обменника по типу змеевика потребуется набор стандартных труб, металлические листы для емкости, а также трубы для подведения и отвода воды к баку. В перечень инструментов, которые следует подготовить, входят тиски, пассатижи, гаечный ключ, ножницы по металлу, инструмент для развальцовки и сварочный аппарат для обеспечения герметичности швов.

Расчеты

Провести правильные расчеты для устройства, сделанного своими руками, достаточно сложно из-за отсутствия возможности регулировать подачу воздуха. Также причиной является неоднородное качество топлива, даже если печь отапливается древесиной только одного вида, и резкое уменьшение теплоотдачи дров в конце отопительного процесса. По этой причине все тепловые обменники изготавливаются с дополнительным запасом прочностных условий. Если речь идет о самостоятельном монтаже, для топки используют стальные трубы с диаметром не более 3/4, для змеевиков их медные аналоги, диаметр которых составляет 10 мм. Приблизительная длина элемента составляет 1 метр, для труб из стали выделяют расстояние в 10-15 см, для вариантов из меди оно должно быть гораздо меньше.

Изготовление

Медные трубы больше подходят для изготовления теплообменника

Сделать теплообменник для банной печи на дымоход размером 115 мм можно с помощью поэтапной инструкции, включающей следующие шаги:

1. Создание змеевика из медной трубки с диаметром до 10 мм.
2. Развальцовка элемента на концах для образования перехода к диаметру выбранной трубки.
3. Вырезание отводящих отверстий в отрезке дымовой детали.
4. Установка отводов и змеевика.
5. Монтаж трубки и остальных деталей к дымоходу.

При необходимости сделать внутренний тепловой обменник в печи монтируют стальные трубы, для которых подходят прямые отводы. Чтобы предотвратить нагревание воды в них, между каждым поворотом делают отступ. Дополнительно рекомендуется ставить циркуляционный насос во время монтажа змеевика. В топке устройство держится за счет кладки из кирпича, в дымоходе – при помощи отводов, которые должны иметь предельно минимальную длину.

Перед подключением систему в обязательном порядке тестируют при помощи холодной воды, заполняя ее полностью и проводя осмотр каждого элемента. Даже минимальное отверстие способно превратиться во внушительную течь, поэтому такие проблемы стоит устранять на этапе монтажа.

изготовление и установка своими руками

Русский человек не любит терять ни в чем: ни в деньгах, ни в комфорте, ни в тепле. А потому и на дачах, и в частных домах, и в теплицах, и в банях нередко можно увидеть у соседей достаточно интересные приспособления «ради экономии». И точно также не обошли стороной народные умельцы совсем не лишнее тепло, которое бездарно порой уходит из парной, установив теплообменник на дымоход, а не на печь или стену. И действительно, так получается очень выгодно: зачем забирать ценное тепло от печи, если мы порой не знаем, как хоть немного остудить раскаленную дымоходную трубу? А вот водяной или воздушный теплообменник на дымоход – отличное решение!

Из какого металла лучше делать теплообменник?

Сам обменник на трубу ставить лучше из пищевой нержавеющей стали. Ее еще называют аустенитной. Даже при высоких температурах ее характеристики не меняются – ведь сварные швы у нее прочные и не подвержены образованию трещин, а никель в реакции с кислородом на поверхности образуют специальную защитную пленку, которая устойчива к солям и кислотам. Это – самый долговечный вариант.

Что касается цинка, то уже при температуре 200°С он начнет испаряться, а при 500°С – его концентрация в воздухе достигнет опасного значения. Поэтому, если вы навесили на теплообменник оцинкованный профиль, но он не нагревается больше 200°С – можете не беспокоиться. А поставить его можно – такой профиль хорошо служит для усиления конвекции воздуха, который обтекает теплообменник. Конечно, для постоянного отопления дома такой теплообменник не годится, а вот для быстрого прогрева мансарды, например, это то, что надо! Т.е. вы приехали с друзьями в баню, начали растапливать печь, а в мансарде или комнате отдыха за каких-то полчаса уже тепло. И не нужно думать ни про котел, ни про вторую печь.

Установить теплообменник на дымоход своими руками – достаточно просто. Его можно прикрепить и на обычной железной печи, и даже потом обложить кирпичом, как и печь. Класть сам кирпич разрешается и на ребро – конструкция все равно будет устойчивой.

Например, вот как можно сделать теплообменник на печку-буржуйку:

Варианты подключения конструкций

Теплообменник на дымоходе может работать в двух основных режимах. И в каждом из них – свой процесс теплоотдачи от дыма к внутренней трубе теплообменника.

Итак, в первом режиме мы подключаем к теплообменнику выносной бак с холодной водой. Тогда на внутренней трубе происходит конденсация воды, отчего сам теплообменник нагревается исключительно за счет тепла конденсации водяных паров дымовых газов. В этом случае температура на стенке трубы будет не более 100°С. И вода в баке греться будет долго.

Во втором режиме конденсация паров воды на внутренней стенке теплообменника не происходит. Здесь тепловой поток через трубу идет более существенно, и вода греется быстро. Чтобы более полно понять этот процесс, проведите такой эксперимент: поставьте кастрюлю с холодной водой на газовую горелку. Будет хорошо видно, как на стенках кастрюли появится конденсат, и он станет капать на плиту. И не смотря на пламя 100°С, это состояние будет идти долго, пока сама вода в кастрюле не разогреется. Поэтому, если вы используете теплообменник на трубе как регистр для нагрева воды, то отдавайте предпочтение небольшим его конструкциям с толстыми стенками внутренней трубы – так конденсата будет намного меньше.

Труба на олове – просто и долговечно!

Данный вариант — это просто, практично и удобно. По сути, здесь дымоход попросту обвивает металлическая или медная труба, она постоянно нагревается, и перегоняемый через нее воздух быстро становится теплым.

Приварить спираль к вашему дымоходу вы можете аргоновой горелкой либо полуавтоматической сваркой. Припаять можно и оловом – если только заранее обезжирить его ортофосфорной кислотой. Держаться на нем теплообменник будет особенно крепко – ведь как раз самовары и паяны оловом, и служат действительно долго.

Гофра – дешево и сердито

Это – самый простой и малобюджетный вариант. Берем три алюминиевые гофры и оборачиваем их вокруг дымохода в мансарде или втором этаже. В трубах от стенок дымохода воздух будет греться, и его можно будет перенаправить в любое другое помещение. Даже достаточно большая комната будет нагрета до жары, пока вы будете топить печь для парной. А чтобы теплосъем был более продуктивен, обмотайте спирали из гофры обычной пищевой фольгой.

Теплоообменник-колпак – для прогрева мансарды

Также на участке дымохода в мансардном помещении можно поставить теплообменник, который работал бы по принципу колпаковой печи – это когда горячий воздух поднимается вверх, а остывая – медленно вниз. У такой конструкции есть свой огромный плюс – обычный металлический дымоход на втором этаже обычно раскаляется так, что к нему нельзя прикоснуться, и такой теплообменник значительно уменьшит опасность пожара или случайных ожогов.

Некоторые умельцы такие теплообменники еще обкладывают сеткой с камнями для аккумуляции тепла и декорируют подставку теплообменника. Мансарда в таком случае получается еще более уютной и вполне может использоваться как жилая. Ведь исходя из практики, температура трубы банной печи не превышает 160-170 °С, если на ней находится теплообменник. И самая высокая температура уже будет находиться только в районе шибера. Тепло и безопасно!

Теплообменник на трубу дымохода для отопления или банной печи

Как самостоятельно сделать такой теплообменник?

Домашние мастера могут сделать теплообменник на дымоход своими руками. Технология его изготовления довольно проста. Рассмотрим ее на примере конструкции для печки-буржуйки. Для работы понадобятся:

• листовой металл размером 350х350 мм два куска;
• восемь отрезков трубы диаметра 32 мм или 1,25 дюйма длиной 300 мм;
• труба диаметром 57 мм или 2,25 дюйма длиной 300 мм;
• металлическое ведро объемом 20 л.

Начинаем работу с изготовления торцевых заглушек. Для этого берем листовой металл и вырезаем две окружности радиусом 150 мм. Размечаем на них отверстия под трубы. В центре каждой детали должна располагаться самая большая труба диаметром 57 мм, на равном от нее расстоянии по кругу размещаем восемь элементов диаметром 32 мм. Расстояние от центра заглушки до центра каждой из восьми труб должно составлять 100 мм. Проверяем разметку и выполняем отверстия.

Для точности сборки теплообменника следует изготовить шаблон из фанеры толщиной 20 мм. Установив в него детали, будет гораздо проще собирать устройство

Для точности сборки рекомендуется изготовить шаблон, он выполняется из фанеры толщиной 20 мм. Отрезки труб поочередно вставляем в подготовленные отверстия и надежно привариваем к плоской детали. Сначала работаем с одной заглушкой, затем переворачиваем конструкцию и повторяем операцию с другой. В результате получаем «сердцевину» теплообменника, подготовленную к установке в корпус.

Фрагменты труб привариваются к заглушкам. В результате получается «сердцевина» теплообменника, готовая к установке в корпус

Для корпуса теплообменника можно использовать стальное ведро, в которых продаются технические жидкости. Его нужно хорошо очистить от остатков содержимого. Лучше всего в таком случае обжечь ведро и тщательно пройтись по стенкам металлической щеткой. Дно вырезаем угловой шлифовальной машинкой. Теперь нужно присоединить выходной и входной патрубки. Это фрагменты обычной дымоходной трубы, приобретенные в магазине.

На корпусе намечаем место для входного патрубка. Он должен располагаться по центру боковой части конструкции. Ножницами по металлу вырезаем отверстие. Примеряем патрубок. На нижней части дымовой трубы делаем насечки. Вставляем подготовленный таким образом патрубок в заготовку корпуса и с помощью молотка отгибаем насечки, закрепляя деталь на месте. Снаружи крепим деталь к основе сварочными прихватками. Установка входного патрубка завершена. Аналогично проводится монтаж выходного. Он должен быть расположен с противоположной стороны корпуса.

Подготовленную «сердцевину» теплообменника вставляем в корпус, закрепляем сваркой и обязательно герметизируем все швы огнеупорным герметиком. Просохшую конструкцию красим специальной краской

В подготовленный корпус устанавливаем теплообменник и надежно фиксируем его сварочными прихватками. Все швы тщательно промазываем специальным огнеупорным герметиком. Оставляем изделие для высыхания на сутки. Теперь готовый теплообменник можно покрасить специальной краской или печным лаком. Монтируем готовое устройство на дымоход буржуйки. Для усиления эффекта можно установить около теплообменника вентилятор, который будет усиливать циркуляцию воздуха. Прибор может быть переносной или стационарно закрепленный на корпусе устройства. Второй вариант более практичный и удобный.

Чтобы улучшить циркуляцию воздуха в устройстве используется обычный вентилятор. Он может быть переносной. Как на фото, но гораздо более удобно закрепить прибор с помощью кронштейнов прямо на теплообменнике

Ну и как говориться, лучше один раз увидеть. Поэтому предлагаем вам к просмотру видео с примером создания похожей конструкции:

Воздушный теплообменник на дымоход – чрезвычайно полезная конструкция, дающая возможность серьезно увеличить эффективность использования приборов отопления. Выросший КПД системы позволяет уменьшить расход топлива и, соответственно, сэкономить на отоплении. Теплообменник можно сделать самостоятельно, однако это достаточно сложная и кропотливая работа, справиться с которой смогут только довольно опытные домашние умельцы.

Выбор мощности

Не зная, каковы потребности здания в обогреве, подобрать оборудование сложно. Расчёт может быть приблизительным и точным. Первый вариант предпочитают продавцы, реализующие отопительную технику, так как это обеспечивает относительно точный результат. В этом случае тепловая мощность вычисляется в соответствии с площадью помещений, которые отапливаются.

Рассматривают отдельно взятую комнату, выясняют, какую она имеет площадь. Полученное значение умножается на 120. Необходимая для всего загородного дома энергия определяется после объединения показателей всех помещений. Но куда лучше точный метод. Он предполагает:

Умножение площади помещений, у которых с улицей контактирует только одна стена, на 100

Важно, чтобы на этой же стороне присутствовало одно окно.
Умножение на 120, если речь идет об угловой комнате, имеющей одно окно.
Умножение на 130, когда подразумевается помещение с двумя окнами и более, а также двумя наружными стенами. При подсчете приближенным методом жители холодных регионов могут недополучить тепла, а южных — переплатить за чересчур мощное оборудование.

В этом видео вы узнаете, как сделать теплообменник:

Точный расчётный способ производится специалистами. Именно он обеспечивает четкое понимание, сколько тепла может быть потеряно в любом здании. Прежде чем приступить к конкретным вычислениям, определяют площадь дверей, окон и стен. Каждый строительный материал имеет ту или иную толщину слоя. Ее также необходимо учитывать.

Монтаж трубопроводов

Мы уже упоминали, что для трубопроводов лучше использовать трубы диаметром 3/4″, такой диаметр наиболее часто используется во всех отопительных системах и подходит по всем показателям для теплообменника бани.

Труба диаметром 3/4″

Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Можно пользоваться и гибкими гофрированными шлангами, но нужно иметь в виду, что у них значительно меньше диаметр условного прохода, а это негативно сказывается на скорости водяного потока.

Дадим несколько советов по монтажу трубопроводов.

1. Старайтесь максимально сокращать длину трубопроводов, не делайте много поворотов и изгибов трубы. Ваша задача – создать наиболее благоприятные условия для циркуляции воды.

2. При использовании пластиковых труб не допускайте их перегрева в местах соединения с теплообменниками. Наличие внутри воды не допустит их полного прорыва из-за потери прочности, вызванного нагревом, но деформации возможны.

3. Не забывайте в самом низком месте поставить сливной кран. Если баня длительное время не используется, то в зимний период нужно спускать всю воду из системы.

4. Во время соединения трубопроводов предусматривайте возможность их демонтажа для выполнения ремонтных или регламентных технических работ.
5. Старайтесь, чтобы длина горизонтальных участков трубопровода была минимальной. Все такие участки монтируйте под углом не менее 10°. Такие мероприятия положительно сказываются на скорости потока воды.

Конструкция жидкостного теплообменника

Данный агрегат представляет собой обычный змеевик с водой, который контактирует с внешней поверхностью дымохода. Тонкие трубки вставляют в металлический корпус и изолируют при помощи базальтовой ваты. В качестве материала для изготовления трубок для теплоносителя используется медь. Она имеет высокий коэффициент теплопроводности, что позволяет максимально уменьшить диаметр трубопровода.

Змеевик непосредственно подключают к отопительной системе и устанавливают на дымоотвод. В верхней точке агрегата должен находиться специальный бачок, который предназначен для забора, расширившейся от нагрева, жидкости.

Жидкостный теплообменник

КАК ИЗГОТОВИТЬ ТЕПЛООБМЕННИК(ЗМЕЕВИК)

Принцип работы жидкостного теплообменника:

• от воздействия высокой температуры, которая образуется внутри дымохода, жидкость в трубопроводе нагревается;
• горячая вода расширяется, отчего движется по змеевику и самотеком попадает в радиатор отопления;
• в отопительном приборе горячая жидкость вытесняет холодную;
• процесс повторяется сначала. Холодная вода обратно попадает в теплообменник, где снова нагревается.

Несмотря на высокую продуктивность данного агрегата, он имеет много недостатков. В первую очередь жидкостный теплообменник достаточно сложно установить, нужно постоянно производить контроль работы отопительной системы, наблюдать за показателями давления. Такую установку нельзя использовать в зимний период, когда жидкость в змеевике может замерзнуть. Также можно получить обратный эффект, когда из-за сниженной температуры в дымоходе уменьшается тяга, что влечет увеличение объема дров для получения определенного количества тепла.

Как установить теплообменник «труба в трубе» на дымоход

Эта витая конструкция считается самой простой. Она является прямоточной, поэтому многое будет зависеть от диаметра навиваемой трубки и скорости движения воды внутри нее. Здесь соотношения такие:

• Чем больше диаметр змеевика, тем больше в нем объема воды, который придется дольше нагревать.
• Чем быстрее движется по виткам вода, тем меньше она забирает тепловой энергии, просто не успевая.

Решить эти две проблемы можно двумя способами:

1. Увеличить длину трубы, скручиваемую в змеевик. То есть вода как можно дольше должна находиться внутри теплообменника.
2. Установить перед змеевиком отсекающий вентиль, с помощью которого можно было бы контролировать подачу жидкости. Таким способом можно увеличивать или уменьшать скорость движения воды.

Монтаж водяного теплообменника этого типа проводится на стадии установки дымохода. Потому что надо в змеевик вставить дымоходные трубы.

Для этого потребуется:

• труба из меди, алюминия или стали длиною 3 м;
• два гибких шланга для подключения к системе горячего водоснабжения, требуемой длины;
• вентиль.

Как правильно согнут трубу в змеевик

Самое сложное – согнуть трубу в змеевик. Если это стальное изделие диаметром меньше 25 мм, то ее можно согнуть на ручном трубогибе. Если диаметр больше данного значения, или используется алюминиевая, медная труба, то без нагрева их не обойтись. Для этого используется стандартная газовая горелка, работающая на пропане.

Следующий этап – нарезка резьбы на конце змеевика. Для этого используют лерку. Если теплообменник изготовлен из стальной трубы, то к концам можно приварить электросваркой сгоны с соответствующим диаметром под гибкие переходные шланги.

Все готово, можно монтировать теплообменник. Чтобы он не спадал с дымохода, можно его прикрепить к нему с помощью пайки. При этом увеличиться и теплообмен между двумя элементами. Далее в нижней части вкручивается вентиль, к нему гибкая вставка, которая противоположным концом присоединяется к водопроводу.

Змеевик из медной трубы на дымоходе печки

У теплообменников этого типа есть один серьезный недостаток. Если его не использовать при эксплуатируемой печке, то вода внутри трубок закипит. А это недалеко и до гидроудара, который может разорвать стыки соединений.

Чисто конструктивно теплообменник этого типа представляет собой бак, в котором установлена труба диаметром чуть больше диаметра дымохода. К примеру, если размер последнего 115 мм, то трубный участок должен быть в сечении 120 мм. То есть дымоход должен свободной пройти сквозь теплообменный аппарат.

Можно подойти к решению монтажа теплообменника с другой стороны. То есть диаметры двух трубных элементов выбираются одного сечения. Но соединяться они должны раструбным способом, как все элементы дымоходной системы. Это когда у участка трубного элемента один конец имеет стандартный диаметр, а второй немного расширен.

Трубы из нержавейки с раструбами на концах

То есть получается, что труба, формирующая сквозной проход через водяной бак, становится после сборки частью дымохода. Этот вариант более эффективный в плане передачи тепловой энергии от угарных газов воде, потому что в конструкции теплообменника нет воздушной прослойки, как в первом случае.

Необычная форма водяного бака теплообменника

Отметим, что баки для воды, устанавливаемые на дымоходы, сегодня продаются в готовом виде, но их несложно сделать своими руками. Для этого надо иметь навыки работы со сварочным аппаратом и некоторыми видами слесарных инструментов. Проще – приобрести готовое изделие определенного объема, в котором уже вмонтирована труба под дымоход требуемого сечения. Здесь же установлены патрубки (штуцера) под подачу и выход воды.

Сборка всей конструкции основывается на создании герметичных соединений. Поэтому стыки обязательно промазываются жаропрочными герметиками.

Теплообменник «труба в трубе» в полной сборке

Устройство системы

Несложный по конструкции самодельный теплообменник послужит для отопления дома

Принцип действия самодельного теплообменника состоит в том, что печь передает ему энергию от сгорания дров или угля, а нагревшаяся вода расходится по трубам во все комнаты. Такой способ отопления позволяет обитателям дома наслаждаться равномерным распределением тепла. Кроме того, все помещения прогреваются гораздо быстрее, а расходы на приобретение топлива снижаются.

Усовершенствовать печное отопление частного дома можно двумя способами:

• построить печь «с нуля» под конкретный размер теплообменника;
• установить в существующую печь самодельный теплообменник, изготовленный по размерам топки.

Схема кирпичной печи с теплообменником

Изготовив теплообменник для отопления своими руками, домовладелец может быть уверенным, что его печь с водяным контуром станет действовать не хуже настоящего твердотопливного котла. Отличие будет только в том, что у печки расположение входного отверстия теплообменника получится немного выше над полом, чем у заводских котлов. Это довольно существенная разница, которая может влиять на скорость естественной циркуляции теплоносителя.

Подключение теплообменника к системе отопления нужно сделать таким образом, чтобы труба поступления холодной воды (обратка) была расположена как можно ниже.

Так же, как в обычной системе отопления, в верхней точке трубопроводов нужно вмонтировать расширительный бачок. Он будет компенсировать изменение объема нагретой воды и выпускать из системы пузырьки воздуха. Если отопление через теплообменник с естественной циркуляцией окажется недостаточным для обогрева большого коттеджа, придется установить в систему циркуляционный насос.

Конструктивные особенности

Чаще всего в качестве теплообменника выступает металлический бак емкостью до 5 литров с вмонтированными патрубками. Непосредственный контакт с огнем отсутствует. Прибор позволяет нагреть холодную воду, которая затем поступает в радиаторы или съемный бак большей емкости, расположенный в этой же или соседней комнате.

В результате, протапливая печь в одной комнате, можно будет обогреть и другую. По своему конструктивному исполнению теплообменник для печи может быть внешним и внутренним.

Внешний

Такой тип очень напоминает резервуар, заполняемый теплоносителем. Внутри емкости располагается часть трубы, используемая для отвода продуктов горения. По своему конструктивному исполнению внешний теплообменник более сложный, чем внутренний, так как предъявляет повышенные требования к выполнению сварочных работ.

Однако его техническое обслуживание осуществлять намного проще. При необходимости резервуар может быть демонтирован с целью удаления накипи или устранения протечки.

Внутренний

Монтируется над топкой прямо внутри печи. Отличается простотой монтажа, но при необходимости проведения технического обслуживания могут возникнуть определенные трудности. Особенно если печь выложена из кирпича.

Чтобы этого избежать, в момент разработки конструкции стоит позаботиться о ремонтопригодности будущего теплообменника.

Назначение и особенности устройства

Данная конструкция предназначена для отбора тепла у нагретой дымовой трубы и передачи его теплоносителя, циркулирующему в теплообменнике. Сама конструкция такого устройства зависит от формы и сечения дымохода, материала, из которого он изготовлен, мощности отопительного устройства и теплоносителя, в качестве которого может выступать воздух, вода, масло и различные незамерзающие жидкости.

По циркулирующему внутри устройства теплоносителю, все теплообменники можно классифицировать на воздушные и жидкостные. Воздушные – более просты в изготовлении, но имеют не самую высокую эффективность. Например, для обогрева второго помещения, предбанника или мансарды, необходимо провести туда воздуховод, а если такое помещение расположено достаточно далеко от печи, то необходимо установить вентилятор для создания принудительного воздушного потока.

Теплообменники с жидким теплоносителем, более требовательны к качеству изготовления и материалу, но имеют большую эффективность. Например, дымоход с теплообменником, по которому циркулирует вода, может служить полноценной системой водяного отопления для небольшого дачного домика, если к входу и выходу устройства подключить подачу и обратку на один-два радиатора.

Несколько общих советов

Во время пользования теплообменников возникают некоторые проблемы, способные «испортить настроение». Какие это неприятности и как их можно решать?

Температура нагрева воды в баке

Температура нагрева воды в баке

Нужно «ловить» момент, когда она будет приемлемой, но такой «момент» поймать почти невозможно. Дело в том, что во время приема душа печь продолжает гореть, соответственно, температура воды постоянно повышается. Что делать? Тушить огонь в печи? Это, конечно, не выход.

Мы предлагаем решить проблему при помощи смесителя. Если в бане есть водовод – отлично, он поможет не только создавать комфортную температуру, но и с помощью простейшей автоматики сделать наполнение емкости под воду автоматическим. Можно будет мыться без экономии воды, несколько уменьшаются риски ее закипания в теплообменнике. Если подвод воды отсутствует, то рекомендуем установить дополнительную емкость для холодной воды рядом с баком для теплой воды. Подсоединять его к душу нужно через смеситель.

Схема подключения

Закипает вода в теплообменнике

Закипает вода в теплообменнике

Особенно часто такое случается во время монтажа теплообменника непосредственно в топке печи. Мы гарантируем, что вам никогда не удастся рассчитать параметры теплообменника таким образом, чтобы полностью исключить такое явление. Слишком сложные это расчеты и слишком много есть неизвестных и нерегулируемых показателей. Расчеты по скорости движения водного потока может выполнить только квалифицированный инженер-конструктор, отлично знающий законы теплотехники, гидротехники и монтажа. Но самая главная неизвестная величина – пламя в печи.

Никто и никогда не сможет точно сказать, сколько тепла дает печь в каждую отдельно взятую единицу времени. Оперативно увеличивать или уменьшать интенсивность горения пламени в зависимости от температуры воды невозможно. Решить проблему закипания воды предлагаем при помощи обыкновенных однофазных водяных насосов для отопительных систем. Встраиваются они непосредственно в трубопровод, мощность устройств 100÷300 Вт. Установка циркуляционного насоса не только устраняет риски закипания, но и значительно ускоряет время нагрева воды.

Схема подключения циркуляционного насоса

Надеемся, что наша информация будет полезной для владельцев бань и даст возможность не решать проблемы с теплообменниками, а предупреждать их возникновение еще на этапе изготовления и монтажа.

Строение теплообменника

Теплообменник можно изготовить своими руками в домашних условиях

Оборудование состоит из неподвижной и подвижной плит, в каждой имеются отверстия для движения среды. Между основными пластинами устанавливаются множество других более мелких второстепенных, так что каждая вторая из них повернута к соседним на 180 градусов. Второстепенные пластины герметизируются резиновыми прокладками.

Второй важный элемент ТО – теплоноситель. Он протекает по каналам гофрированной нержавейки. Холодная и горячая среды движутся по всем пластинам, кроме первой и последней, одновременно, но с разных сторон, не допуская смешивания. При высокой скорости потока воды в гофрированном слое возникает турбулентность, которая увеличивает теплообменный процесс.

К трубопроводу устройство подключается при помощи отверстий на передней и задней стенках. Теплоноситель поступает с одной стороны, проходит через все каналы и покидает оборудование с другой. Входное и выходное отверстия уплотняют специальной прокладкой.

Принцип работы

При топке любого вида топлива, особенно в котлах изготовленных самостоятельно, температура выходящих газов может достигать более 600 градусов. Для того чтобы сохранять постоянную тягу, такие высокие температуры просто не нужны, они наоборот будут только ухудшать обогрев. Поэтому нет ничего плохого, если владелец заберет часть тепла, при этом никакого ущерба для работы печи не будет. К примеру, на выходе образовалось 600 градусов, забираем «двести», остается 400, которых вполне достаточно для надежного дымоотделения. В таком случае, 200 градусов смогут дать нам не менее пары киловатт.

Задача состоит в том, чтобы обеспечивать постоянный и активный теплообмен между излишне нагретыми газами и средой, в данном случае – это вода либо воздух. Ключевой считается площадь контакта. Например, некоторые размещают змеевик внутри самого дымохода, данное решение не выгодно, хотя бы с той точки зрения, что канал будет постоянно засоряться. Даже любое препятствие на пути будет влиять на силу тяги.

Принцип работы и конструкция сочетает три основных типажа монтажа теплосъемника на дымоход:

• Змеевик.
• Водяная «рубашка». Это своеобразный цилиндр, который надевается на трубу и заполняется водой. Запомните важный нюанс, не стоит делать одну общую зону для заполнения, лучше провести через цилиндр несколько меньших по диаметру каналов.
• Тормоза. Выходящий канал формируется в виде лабиринта, то есть того же самого змеевика, когда потоки замедляются и соответственно теплопередача усиливается.

Два первых вида отлично подходят для формирования водяного контура, организации системы отопления. А вот, третий тип отлично справится с локальным обогревом.

У каждого теплообменника есть свои особенности, их обязательно нужно учитывать. К примеру, если используется вода для нагрева, то помните, что возникает излишне чрезмерный теплообмен. Когда печь сильно растоплена, поставка холодной воды вызывает резкое снижение, тем самым стенки самого канала охлаждаются, что приводит к образованию влаги. Происходит скорое заполнение пространства гарью и сажей.

Для обеспечения нормальных характеристик теплообменника на дымоходе, нужно:

1. Оснащать контур отдельными теплоаккумулирующими баками, тем самым, исключая прямую передачу холодной воды.
2. Изготавливайте конструкцию простую, для её быстрого съема и прочистки.
3. Рассчитывайте площадь таким образом, чтобы в итоге, после теплообменника, температура была достаточной для поддержания допустимой тяги.

Использовать из материалов лучше «нержавейку», она способна переносить перепады температуры. Кстати, учитывайте, что внутренняя сторона теплообменника, должна быть обязательно гладкой.

Изготовление теплообменника своими руками

Не всегда есть возможность купить готовый проект печи с теплообменником. Так же не все могут сами работать сваркой. Но соорудить теплообменник в печь для отопления своими руками, не такая тяжелая задача. Применив алюминий или медь можно избежать сварочных работ. При хорошей подготовке, правильном расчёте это возможно и не обременительно. Вдобавок экономит семейный бюджет.

Расходные материалы

Выбрав место и размер, стоит обдумать из чего проще соорудить теплообменник. Можно использовать как перечисленные выше материалы, так и чугунные радиаторы отопления, автомобильные радиаторы и тому подобное. Главное правильно учитывать тепло проводимость. Точно продумать какой инструмент понадобится и подготовить его заранее. Все эти мелочи облегчат установку.

Алгоритм сборки

Начинать надо с проекта — продумывая мелочи и подбирая варианты. Исходить стоит из размера — если печь слабая, то несоразмерно большой теплообменник только навредит. Если вы используете в качестве трубы для змеевика медь, то длина не должна превышать трёх метров.

Самый простой вариант изготовления — змеевик.  Для него потребуется медная труба, длинной от 2 м до 3 м.

От длины трубы и количества витков зависит скорость нагрева. Но стоит помнить — надо учитывать размер печи, топки и не злоупотреблять увеличением змеевика. Перекосы в размерах понижают срок службы печи.

Для закручивания трубы в спираль нужен шаблон. Это любая подсобная деталь цилиндрической формы. Диаметр шаблона должен вписываться в топочный размер. 

Подготовив материалы приступаем:

• Изгибая трубу, наматываем её на заготовленную болванку для получения спирали;
• Соблюдаем размеры, в которые надо змеевик поместить;

Средний показатель расчётной мощности теплообменника, равен 1кВт на 10 метров площади.

Если вас не устраивает такой тип теплообменника, можно изготовить другой тип, например сварив стальные трубы. Выглядит это примерно так:

Примеры чертежей, по которым проводить работы:

Как установить?

Установить теплообменник в печь удобно во время кладки новой печи. Это позволит капитально смонтировать его, соблюдая все зазоры и размеры. При такой установке легче соблюсти правильный размер. Смонтировав теплообменник на фундамент печи, обложить его кирпичом легче, чем разбирая готовую печь, пытаться приспособить его на место. Но это тоже возможно.

Есть также важные моменты и требования, которые стоит соблюдать для увеличения сроков эксплуатации:

• не стоит фиксировать трубы конструкций металлическими крепежами;
• не стоит заливать ледяную воду, для избежания появления конденсата;
• соблюдать пропорции между печью и теплообменником, избегая большой разницы;
• использовать уплотнительные материалы с высокой жаропрочностью;
• соблюдать полностью все меры противопожарной безопасности;

Нехитрые правила помогут избежать опасных ситуаций, помогут продлить срок службы печи. Не забывайте так же о пожарной безопасности.

Примеры установки на фото:

Регистр воздушного типа

Основное назначение теплообменника – передавать энергию от продуктов горения в дымоходе теплоносителю, в качестве которого выступает вода или воздух. Установленные в дымоходах теплообменники (это относится к водяным модификациям) часто называют экономайзерами.

Эти устройства собирают и передают в помещение тепло, которое просто уходит в атмосферу, благодаря чему вырабатываемая печью тепловая энергия используется по максимуму. Кроме обычной водопроводной воды иногда используют и другие жидкости – масло или «незамерзайку».

В связи с этим все устройства делят на две большие категории:

• воздушные;
• жидкостные (водяные).

Выбор того или иного вида зависит от нескольких факторов. Важнейшие из них – это конфигурация и материал дымохода, а также характеристики самого прибора.

Схема воздушного теплообменника. Он считается менее эффективным, чем жидкостный аналог, но имеет простую конструкцию, что делает его подходящим для самостоятельного изготовления

Некоторые перегородки (заслонки) не припаивают, а делают подвижными. С помощью задвигания/выдвигания металлических пластин можно регулировать силу тяги, тем самым снижая или увеличивая производительность обогревательного прибора.

Воздушные теплообменники называют конвекторами, та как в основе их работы лежит принцип конвекции. Холодный воздух из помещения попадает внутрь устройства, где от воздействия горячих дымовых газов повышается его температура. В нагретом состоянии он через другое отверстие движется дальше – обратно в помещение или в отопительную систему.

Выбираем конструкцию прибора

Выбирая подходящий теплообменник для печи, стоит стремиться к тому, чтобы общая площадь поверхности готового изделия была наибольшей. Это позволит обеспечить наиболее эффективный обогрев помещения.

Змеевик

Наибольшее распространение получили регистры (змеевики). Такие теплообменники варят из гладкостенных труб диаметром 40 – 50 мм. Внешне они напоминают решетку характерной Г-образной формы. Для их изготовления можно использовать не только круглые, но и профильные трубы с близкой площадью поперечного сечения.

Обратку и выход горячей воды можно располагать как с одной стороны регистра, так и с разных.

Бак

Следующими по популярности можно назвать прямоугольные или цилиндрические баки, внутри которых располагается труба или змеевик. Длина такого теплообменника зависит от параметров топливника печи.
Теплообменник, устанавливаемый на дымоход, как правило, имеет цилиндрическую форму. Внутри него проходит труба, диаметр которой равен диаметру дымохода. Патрубки привариваются снизу. Может использоваться как для обогрева помещения, так и для нагрева воды.

Такая конструкция требует особого внимания. Из-за быстрого остывания продуктов сгорания значительно снижается тяга в самом дымоходе. Это способствует замедлению горения топлива.

Установка изделия на отопительно-варочную печь требует особого внимания. Необходимо позаботиться о том, чтобы горячие газы проходили над его верхней полкой и входили в дымоход в передней части топливника.

В таком случае плита для приготовления пищи может располагаться прямо над теплообменником. Допустимо также без верхней полки. Так называемая полка состоит из нижней и боковых частей, соединенных между собой трубами.

Функции

• Чаще всего используются теплообменники для получения второго нагревающего контура. Без него топливо сгорая, нагревает стенки топки. Взаимодействуя с воздухом, нагретые кирпичи отдают тепло. Но оно по газоходу улетает.
• С помощью теплообменника в кирпичной печи, горячий воздух отдает излишки тепла циркулирующей жидкости. Позволяет повысить экономичность, получая на выходе двойной коэффициент на одну топливную единицу.
• Используется теплообменники в печах для бани, гаража, дома. В каждом перечисленном варианте у теплообменника своя функция — нагрев воды для душа, нагрев теплоносителя для отопления и тому подобное. Различные конструкции повышают области применения.

Электрические и жидкотопливные

Самым эффективным считается электрическое отопление. Только оно может обеспечивать КПД 99%. К тому же для него не требуются вентиляция и дымоходы, обслуживание как таковое не предусмотрено, разве что есть необходимость чистить устройство раз в 2-3 года.

Монтаж, как и стоимость самого оборудования, отличается дешевизной. Конечно, все эти свойства электрокотла делают его привлекательным в глазах покупателя, но стоит он всё же недёшево. Финансовые затраты обусловлены необходимостью платить за электричество. Можно устанавливать многотарифный счетчик, хотя и это не позволит обойти по функциональным характеристикам дровяной теплогенератор.

Жидкотопливные котлы  работают на дизельном топливе и отработанном масле. Этот тип отопления считается самым грязным. После посещения котельной непременно придется отмывать руки от солярки. Также от одежды будет исходить соответствующий запах. Один раз в год понадобится чистка агрегата. Это отдельное событие, после которого придётся отмывать сажу чуть ли не со всего тела. Не самым выгодным решением является применение солярки. Стоимость ее может перечеркнуть все очевидные плюсы. Отработанное масло сейчас поднялось в цене и может быть выгодно только тем, у кого есть дешевый его источник.

https://youtube.com/watch?v=d0idwQchW3s

В современных отопительных котлах присутствует много важных элементов. Среди них — теплообменник для кирпичной печи со сваренными пластинами. Именно внутри него осуществляется передача тепла к носителю от генератора. Сегодня представлен большой ассортимент различных отопительных котлов, но это не мешает владельцам частных домовладений самостоятельно изготавливать подобные устройства.

Выбираем материал

Змеевик традиционно изготавливается из трубы, протяженность и диаметр которой определяются желаемым уровнем теплоотдачи. Эффективность работы конструкции будет зависеть от теплопроводности используемого материала. Чаще всего используются трубы:

• медные с коэффициентом теплопроводности 380;
• стальные с коэффициентом теплопроводности 50;
• металлопластиковые с коэффициентом теплопроводности 0,3.

Медный или металлопластиковый?

При одинаковом уровне теплоотдачи и равных поперечных размерах длина металлопластиковых труб будет в 11, а стальных в 7 раз больше, чем медных.

Именно поэтому для изготовления змеевика лучше всего использовать отожженную .

Ищем подручные средства

Учитывая высокую стоимость материалов, будет уместно рассмотреть возможность использования уже отслуживших свое изделий, но еще не выработавших полностью ресурс. Это не только снизит затраты на изготовление теплообменника, но сократит время на выполнение монтажных работ. Как правило, предпочтение отдается:

• любым радиаторам отопления, не имеющим течи;
• полотенцесушителям;
• радиаторам от автомобилей и другим похожим по конструкции изделиям;
• проточным водонагревателям.

Какой выбрать теплообменник для трубы дымохода в баню: виды, устройство, установка

Чтобы проводить банные процедуры по всем правилам, вы должны решить вопрос с нагревом воды для помывки. Владельцы, которые остаются верны традициям, не особо задумываются над этим и еще на этапе проектирования бани предусматривают в ней каменку. Однако вы можете избежать трудоёмкой работы по ее топке, если выберите современное решение — электробойлер. Правда, и здесь есть свои сложности.

Вам придется выбрать подходящую модель отопителя с теплообменником. Но вы можете сэкономить, если решите сделать его своими руками. Но для того чтобы это устройство хорошо выполняло свои функции, вам не помешает вначале узнать о назначении теплообменника и о правилах его установки.

Для чего нужен теплообменник?

Подавляющее большинство сооружаемых в банях печей нельзя назвать экономичными. И причина такой расточительности связана с требованиями, которым они должны удовлетворять:

• Банная печь должна достаточно быстро нагревать парную до высокой температуры;
• Каменка должна иметь компактные размеры;
• Для любой бани печь – обязательный элемент;
• Сооружаемая в бане печь рассчитана на периодическую эксплуатацию.

Учитывая все эти требования, становится понятно, что банные печи должны иметь такую конструкцию, чтобы за минимальное время разогревать топку до высокой температуры и поддерживать ее в течение заданного временного промежутка. Но во время работы каменки довольно большое количество тепловой энергии уходит впустую через дымоходную трубу. Однако при правильной организации системы обогрева можно сделать так, что эта энергия может использоваться для подогрева воды для помывки или отопления смежных с парилкой помещений.

Все вышесказанное не относится к кирпичным колпаковым печам Кузнецова, которые очень популярны у наших соотечественников. Они имеют очень продуманную конструкцию, благодаря которой демонстрируют очень экономичный режим работы. В результате такая печь на протяжении многих часов может поддерживать тепло в парной и одновременно с этим использоваться для отопления соседних комнат. При желании можно найти специальные разновидности банных печей, оборудованные водяным теплообменником.

Добиться большей экономии от банной печи можно, если начать использовать выделяемое в процессе сжигания топлива тепло. Такую возможность предлагают современные печи со встроенным змеевиком. Если же у вас в бане уже работает отопитель без водяного контура, то вам нужно только установить самодельный или заводской теплообменник. В этом случае можно будет сэкономить на покупке бойлера и не оплачивать крупные счета за израсходованную электроэнергию.

Принцип работы

Современные теплообменники могут отличаться друг от друга принципом подогрева воды, на основании чего их можно разделить на несколько типов:

• Змеевик, установленный внутри отопителя;
• Наружный теплообменник, выполненный в виде прямоугольного бака, нагрев которого обеспечивается за счёт контакта со стенками печи;
• Наружный водяной контур, высокую температуру нагрева которого поддерживают дымовые газы.

В продаже можно встретить и такие модели, в которых в конструкции уже установлен бак для воды из нержавейки. Однако теплообменник подобного типа работает так же, как и змеевик.

Змеевик

Первый тип воздушного теплообменника на дымоход — стальной змеевик, который установлен непосредственно в топливнике. Он имеет такое расположение, чтобы избежать прямого контакта трубы с пламенем. Иными словами, его устанавливают на некотором расстоянии от зоны самой высокой температуры. Лучше всего, когда этот элемент расположен на пути отходящих продуктов сжигания топлива. В этом случае можно будет не беспокоиться о возможном его прогорании, а это гарантия его длительной службы. У встроенного змеевика на выходе предусмотрены патрубки, которые позволяют подключить трубы, ведущие к выносной накопительной емкости.

Плюсом теплообменников этого типа является минимальное время нагрева воды. Однако эффективность их работы не впечатляет.

• Для нагрева используется тепло, забираемое у топки, а это приводит к уменьшению мощности отопителя. В результате увеличивается время отопления парной, а это увеличивает и расход топлива.
• Остается нерешенной главная проблема — раскаленные дымовые газы будут продолжать все так же, не принося никакой пользы, вылетать в трубу. Из-за этого КПД агрегата находится на довольно низком уровне, который не превышает 50%.

Правда, все вышесказанное не относится к кирпичным банным печам, оснащенным теплообменником и несколькими ходами движения дымовых газов, которые служат для поддержания комфортной температуры в предбаннике и моечной.

Наружный теплообменник

Другой разновидностью теплообменника на дымоход, которая позволяет передавать печное тепло воде, является наружный навесной бак из нержавеющей стали. Как правило, его устанавливают на одну из боковых стенок топливника, а нагрев обеспечивается за счет выделяемого ею инфракрасного излучения. Преимуществом этого варианта является простота установки, однако пользоваться таким теплообменником не очень удобно. Здесь проявляется недостаток, присущий первому типу теплообменника, заключающийся в прямолинейном отборе тепла, и вдобавок к этому в подвесной бак приходится постоянно добавлять холодной воды.

Устройства отбора тепла у дымовых газов

Чтобы использовать с пользой выходящие в трубу дымовые газы, достаточно установить на дымоход водяной теплообменник самой простой конструкции. В результате можно увеличить эффект от сжигания дров до 60%. Нужно учесть, что это приспособление никоим образом не затрагивает работу печки, поэтому на отопление парной затрачивается столько же времени, как и обычно. Это же можно сказать и про необходимое количество топлива. Из плюсов теплообменников подобного типа стоит отметить то, что их высокий КПД обеспечивается благодаря отбираемому у продуктов сгорания теплу, что приводит к их постепенному охлаждению.

Этот принцип работы теплообменника давно взяли на вооружение большинство компаний, специализирующихся на производстве металлических банных печей. Предлагаемые ими изделия имеют в своей конструкции бак для воды открытого типа, который устанавливается непосредственно на дымоходную трубу. Потребителям теплообменник подобного типа интересен из-за низкой стоимости, хотя в процессе пользования ими возникают определенные неудобства. Это связано главным образом с необходимостью регулярно доливать воду по мере ее использования или испарения, когда она нагревается до температуры кипения.

Среди всех доступных на сегодняшний день вариантов нет равных по эффективности конструкции с теплообменником на дымоходе, которая выполнена в виде проточного нагревателя небольшой емкости — как правило, 5-10 л. Для обеспечения правильной работы к нему при помощи патрубков подключается система с выносным резервуаром-накопителем. Используемый выносной бак может иметь вместительность порядка 60-120 л, однако в каждом случае необходимо подбирать свой резервуар с учетом мощности отопителя. В течение времени, пока будет топиться печка, вода в резервуаре успевает нагреться до комфортной для помывки температуры.

Еще стоит рассмотреть комбинированные модели для бани, которые представляют собой обычную банную печь с теплообменником, установленным в топке, имеющим дополнительно бак на дымоходе. Для объединения этих элементов в единую систему используется схема подключения из трубопроводов, поэтому в контуре нагрева присутствует вместо одного два нагревателя. Подобное устройство было предложено производителями с учетом всех преимуществ и недостатков других прошлых модификаций. Однако для использования этой печи необходим отдельный накопительный резервуар, так как нагрев воды в баке происходит достаточно быстро.

Установка теплообменника

Если вы хотите избежать трудоемкой работы по монтажу, то вам следует приобретать металлическую печь, укомплектованную теплообменником. Выполнить эту работу достаточно просто — нужно только внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации и произвести сборку в точности со схемой. В завершение вам останется лишь подключить ее к системе.

Совсем иначе дело обстоит, если вам необходимо подключить водяной контур к газоходу или топке кирпичной печи. В этом случае вам потребуется изготовить регистр, для которого вы можете использовать черную толстостенную трубу или нержавейку. После этого вам останется только встроить его, ориентируясь на заранее разработанный проект печи.

Изучая отзывы об изготовлении и установке печей своими руками, можно найти рекомендации отдельных пользователей о том, что оптимальной для теплообменника является площадь поверхности 1 м². Однако это не может быть универсальным ориентиром из-за различий в конструкции печей. К тому же выполнить расчет этого показателя обычному пользователю непросто. Поэтому лучше изготовить самодельный змеевик, подобный тому, которым комплектуются готовые банные печи. Иными словами, вам необходимо вначале узнать технические характеристики изделия любого производителя той же мощности, что и у вас, не забыв учесть площадь поверхности теплообмена.

Если же вас заинтересовали модели дымоходных теплообменников, работающих по принципу водяного экономайзера, то у вас есть два пути — купить у производителя или изготовить самостоятельно, собрав конструкцию из двух труб разного диаметра. Но здесь вам нужно помнить о следующем: делая контур большой протяженности, вы тем самым повышаете его эффективность обмена теплом с дымоходной трубой.

Заключение

Обычно при строительстве бани владельцы не особо задумываются о конструкции печи. Однако каменка является не очень экономичным отопителем, но при правильном подходе к ее сооружению можно добиться повышения КПД. Эту проблему можно решить с помощью теплообменника, который можно приобрести или же сделать самому.

Но и здесь вы должны учесть следующий момент — в теплообменниках для бани используется резервуар, в котором вода очень быстро нагревается и испаряется, а это требует постоянного залива в него новой порции холодной воды. Поэтому перед выбором варианта теплообменника вам необходимо тщательно изучить особенности его конструкции, чтобы не столкнуться с другими проблемами.

Как построить приставку для нагрева воды на дровах

Следуйте этим советам, чтобы построить приставку для нагрева воды на дровах и сэкономить на счетах за коммунальные услуги. Включает список материалов и схему.

Одним из преимуществ отопления дровами является разнообразие потребностей, которые может удовлетворить всего одна печь. Помимо согревания, дровяная печь может приготовить ужин, высушить одежду и поджарить холодные пальцы ног. Но разве это не было бы просто денди, если бы этот черный ящик тоже нарисовал красивую горячую ванну?

Вообще-то, в домашнем водяном отоплении дровяными печами нет ничего нового.. . Многие кухонные плиты были оснащены насадками для резервуаров для воды более века назад. Однако с появлением «герметичных» дровяных горелок и систем водоснабжения под давлением большинство этих старых методов периодического нагрева было оставлено на второй план, и были разработаны новые методы, основанные на замкнутой циркуляции.

Modern Woodstove Water Heating
В большинстве водонагревательных устройств используются теплообменники, которые устанавливаются внутри топки или дымохода устройства. Лучшие коммерческие примеры такого подхода действительно работают очень хорошо.Если печь работает большую часть дня, они могут обеспечить всю семью горячей водой. Однако в целях безопасности эти устройства обычно изготавливаются из нержавеющей стали (дорогой товар) и должны проходить испытания под давлением, чтобы убедиться, что они способны выдерживать очень высокие температуры, с которыми они могут столкнуться внутри системы отопления. Как следствие, качественные внутренние теплообменники стоят довольно дорого. С другой стороны, самодельные внутренние устройства заработали отвратительную репутацию из-за обжигающих паровых взрывов.

Кроме того, отвод тепла из топки или дымохода дровяной печи может иметь неприятные побочные эффекты: вытягивание BTU непосредственно из огня (с помощью теплообменника топки) может снизить эффективность сгорания. . . и если продукты неполного сгорания охлаждаются ниже температуры, при которой они конденсируются (с помощью топки или теплообменника дымовой трубы), может происходить сильное накопление креозота. Нет необходимости упоминать, что сочетание камина в дымоходе и внутреннего водонаполненного теплообменника может обернуться катастрофой.

Разумный дизайн
Признавая тот факт, что не существует некомпенсированных полуденных трапез, мы приняли консервативный подход к разработке нашей собственной водонагревательной приставки для дровяной печи. Вместо того, чтобы случайно разместить теплообменник внутри обогревателя или трубы, мы прикрепили его снаружи топки. Приняв такой подход, мы избежали каких-либо серьезных модификаций нагревателя, который имеет сертификат лаборатории андеррайтеров. Более того, соблюдены несколько критериев безопасности, которые мы уже упоминали: температура, наблюдаемая за пределами кожуха нагревателя, не будет кипятить воду (пока эта жидкость продолжает циркулировать), а тепло, используемое для нагрева воды, — это то, что в любом случае излучалась бы обогревателем, поэтому из топки не удаляется лишнее тепло.

Наше водонагревательное оборудование состоит из 50 футов медных труб 1/4 ″, свернутых в гипс из заполненной парижской панелью. Материал на основе гипса помогает равномерно распределять тепло по змеевикам и позволяет теплообменнику находиться в прямом контакте с корпусом печи без риска перегрева. (Мы хотели бы поблагодарить Эда Уолкинстика за это предложение.) Сборка прикручивается к боковой стороне нагревателя и подключена к утилизированному водонагревателю на 42 галлона (мы использовали один с сгоревшим элементом, но со звуковым баком) в примерно так же, как и солнечный подогреватель.

Насос со скоростью 10 галлонов в минуту, установленный на сливе нагревателя, обеспечивает циркуляцию воды через змеевик и обратно к точке «Т» чуть ниже клапана сброса давления наверху резервуара (клапан был сохранен в качестве меры предосторожности). Холодная вода поступает в емкость через обычный входной патрубок, а вода, нагретая дровами, проходит через стандартный горячий выход к обычному электронагревателю. Все линии хорошо изолированы пеной высокой плотности толщиной 1 дюйм.

Конечно, если бы вода циркулировала постоянно, тепло могло быть потеряно для печи, когда огонь не горел.Чтобы этого не произошло, исследователь Деннис Буркхолдер сделал автоматическое включение / выключение от термостата кондиционера, подключенного к сети, подключенного к линии электропитания насоса. (Вы также можете использовать более доступную комбинацию управления отоплением / кондиционированием воздуха, настроенную на режим охлаждения.) Термостат прикреплен к стене на расстоянии трех футов от нагревателя и примерно на фут выше его вершины. Когда температура воздуха достигает 80 ° F, регулятор на 120 В включает насос, и вода начинает нагреваться.Встроенный дифференциальный переключатель снова отключает циркуляционный насос, когда температура падает до 76 ° F.

Советы по конструкции
Компоненты системы теплообменника показаны на прилагаемой иллюстрации, но, конечно, каждая установка потребует некоторого изменения основных размеров. Например, если ваша печь больше нашей, вы можете увеличить панель настолько, чтобы вмещать 60-футовый змеевик с трубкой из мягкой меди толщиной 1/4 дюйма внутри каркаса теплообменника увеличенного размера.Тем не менее, тем из вас, у кого есть нагреватели меньшего размера, придется использовать меньшее количество линии.

В любом случае работать с НКТ проще всего, так как для транспортировки они свернуты в бухты. Мы просто уложили скрученную линию в рамку и аккуратно согнули трубку, чтобы заполнить прямоугольную форму. Гибкий материал может изгибаться по дуге до радиуса примерно 1-1 / 2 дюйма без перегиба, поэтому его несложно загнать в любые потенциальные «горячие точки». Мы работали от внешних краев внутрь, подключая катушки к опорной пластине по ходу движения.(Без проволоки, удерживающей внешние круги трубок на месте, вся штука хотела выпрыгнуть из рамы.)

Как только медные трубки будут равномерно распределены внутри рамы, встряхните тонкую партию гипса и вылейте смесь в раму. Выровняйте поверхность, проведя линейкой по уголку, и дайте материалу высохнуть в течение нескольких дней. Затем панель можно прикрепить к боковой стороне печи, а линии диаметром 1/4 дюйма можно подсоединить к трубкам емкостью 1/2 дюйма резервуара подогревателя.

Безопасность и производительность
Мы провели расширенные тесты, чтобы определить наиболее эффективную конфигурацию теплообменника и убедиться, что устройство будет работать безопасно. Например, чтобы увидеть, что произойдет, если сбой в электроснабжении отключит наш насос, мы закрыли трубы, выходящие из резервуара подогревателя, и установили манометр на предохранительном клапане. Максимальное давление, которое мы смогли создать в системе, составило 3 фунта на квадратный дюйм. . . и это было после того, как поток застоялся в течение восьми часов при максимально возможной скорости горения для каталитического нейтрализатора Atlanta Stove Works!

Кроме того, чтобы определить, поощряется ли кондуктивный теплообмен через стену печи в нездоровой степени, мы ежедневно проверяли внутреннюю часть топки дровяной печи на предмет повышенного накопления креозота.Мы не обнаружили разницы во внешнем виде или глубине отложений на любой из четырех стен, что свидетельствует о том, что теплообменник получал в основном лучистую энергию от внешней стены печи. (Керамика могла оказывать некоторый изолирующий эффект, уравновешивая повышенную проводимость.)

Сколько горячей воды будет производить теплообменник? Что ж, во время типичного семичасового цикла мы загружали от 55 до 60 фунтов древесины в Atlanta Catalytic, что увеличивало содержимое резервуара на 42 галлона до 140 ° F.Эта скорость сжигания восьми фунтов в час, вероятно, несколько выше, чем у большинства людей, поэтому объем горячей воды, который вы можете получить от аналогичного устройства, может быть немного меньше. Конечно, если вы поддерживаете сильный ожог в течение всего дня, общее количество горячей воды за 24 часа все равно должно составлять более 100 галлонов в день. И даже если вы часто будете эксплуатировать плиту в «закрытом» состоянии, система значительно снизит ваши счета за коммунальные услуги.

В зависимости от размера вашей семьи и количества воды, которую использует каждый человек, система может исключить ваш счет за горячую воду в зимний период.Следовательно, если вы можете получить свою древесину по цене, которая существенно ниже, чем стоимость эквивалентного количества электричества или газа, энергия, которую вы вкладываете в подогрев воды из вашей дровяной печи (которая, конечно, будет вычтена из объема тепла, которое бы доставил прибор), окупится вложенными в него средствами. Кроме того, вам будет приятно узнать, что вы сделали еще один шаг к замене невозобновляемых источников энергии.

Перечень материалов

• насос (Richdel R798)
• термостат (Dayton DE158)
• (50 футов) 1/4 ″ медная трубка типа L
• 16-калибр 2 ‘X 3’ сталь
• (8 ′) Уголок 1/8 ″ X 1 ″
• Клапан сброса давления
• (14) Болты 1/4 ″ -20 X 3/4 ″ с гайками
• (3 кварты.) штукатурка парижская
• (6 ‘) проволока для тюков
• сантехника разная

Построить установку для нагрева воды на дровах

Одним из преимуществ отопления дровами является разнообразие потребностей, которые может удовлетворить всего одна печь. Помимо согревания, дровяная печь может приготовить ужин, высушить одежду и поджарить холодные пальцы ног. Но разве это не было бы просто денди, если бы этот черный ящик тоже нарисовал красивую горячую ванну?

Вообще-то, в домашнем водяном отоплении дровяными печами нет ничего нового.. . Многие кухонные плиты были оснащены насадками для резервуаров для воды более века назад. Однако с появлением «герметичных» дровяных горелок и систем подачи воды под давлением оставило большинство тех старых методов периодического нагрева на второй план, и были разработаны новые методы, основанные на замкнутой циркуляции.

Современная дровяная печь с водяным отоплением

В большинстве водонагревательных устройств используются теплообменники, которые устанавливаются внутри топки или дымохода устройства. Лучшие коммерческие примеры такого подхода действительно работают очень хорошо.Если печь работает большую часть дня, они могут обеспечить всю семью горячей водой. Однако в целях безопасности эти устройства обычно изготавливаются из нержавеющей стали (дорогой товар) и должны проходить испытания под давлением, чтобы убедиться, что они способны выдерживать очень высокие температуры, с которыми они могут столкнуться внутри системы отопления. Как следствие, качественные внутренние теплообменники стоят довольно дорого. Самодельные внутренние устройства , с другой стороны, заработали дурную репутацию из-за обжигающих паровых взрывов.

Кроме того, отвод тепла из топки или дымохода дровяной печи может иметь неприятные побочные эффекты: вытягивание BTU непосредственно из огня (с помощью теплообменника топки) может снизить эффективность сгорания. . . и если продукты неполного сгорания охлаждаются ниже температуры, при которой они конденсируются (с помощью топки или теплообменника дымохода ), может происходить сильное накопление креозота. Нет необходимости упоминать, что сочетание камина в дымоходе и внутреннего водонаполненного теплообменника может обернуться катастрофой.

Разумный дизайн

Признавая тот факт, что не существует некомпенсированных полуденных трапез, мы приняли консервативный подход к разработке собственной водонагревательной приставки для дровяной печи. Вместо того, чтобы случайно разместить теплообменник внутри обогревателя или трубы, мы прикрепили его снаружи топки. Поступив таким образом, мы избежали каких-либо серьезных модификаций нагревателя, который имеет сертификат лаборатории андеррайтеров. Более того, соблюдены несколько критериев безопасности, которые мы уже упоминали: температура, наблюдаемая за пределами кожуха нагревателя, не будет кипятить воду (пока эта жидкость продолжает циркулировать), а для нагрева воды используется тепло, которое в любом случае излучалась бы обогревателем, поэтому из топки не удаляется лишнее тепло.

Наша водонагревательная приставка состоит просто из 50 футов медных труб 1/4 дюйма, свернутых в гипс из заполненной парижской панелью. Материал на основе гипса помогает равномерно распределять тепло по змеевикам и позволяет теплообменнику находиться в прямом контакте с корпусом печи без риска перегрева (мы хотели бы поблагодарить Эда Уолкинстика за это предложение). Сборка прикручивается к боковой стороне нагревателя и подсоединяется к утилизированному водонагревателю на 42 галлона (мы использовали один с сгоревшим — элемент, но звуковой резервуар) почти так же, как солнечный подогреватель.

Насос со скоростью 10 галлонов в минуту, установленный на сливе нагревателя, обеспечивает циркуляцию воды через змеевик и обратно к точке «Т» чуть ниже клапана сброса давления наверху резервуара (клапан был сохранен в качестве меры предосторожности). Холодная вода поступает в емкость через обычный входной патрубок, а вода, нагретая дровами, проходит через стандартный горячий выход к обычному электронагревателю. Все линии хорошо изолированы пеной высокой плотности толщиной 1 дюйм.

Конечно, если бы вода циркулировала постоянно, тепло могло бы быть потеряно в печи, когда огонь не горел.Чтобы этого не случилось, исследователь Деннис Буркхолдер сделал автоматическое включение / выключение с помощью термостата кондиционера, подключенного к сети, подключенного к линии электропитания насоса. (Вы также можете использовать более доступную комбинацию управления отоплением / кондиционированием воздуха, настроенную на режим охлаждения.) Термостат прикреплен к стене на расстоянии трех футов от нагревателя и примерно на фут выше его вершины. Когда температура воздуха достигает 80 ° F, регулятор на 120 В включает насос, и вода начинает нагреваться.Встроенный дифференциальный переключатель снова отключает циркуляционный насос, когда температура падает до 76 ° F.

Советы по строительству

Компоненты системы теплообменника показаны на прилагаемой иллюстрации, но, конечно, каждая установка потребует некоторого изменения основных размеров. Например, если ваша печь больше, чем наша, вы можете увеличить панель настолько, чтобы получить полный 60-футовый змеевик 1/4-дюймовой трубки из мягкой меди внутри каркаса теплообменника увеличенного размера.Тем не менее, тем из вас, у кого есть нагреватели меньшего размера, придется использовать меньшее количество линии.

В любом случае работать с НКТ проще всего, так как для транспортировки она свернута в бухты. Мы просто уложили скрученную линию в рамку и аккуратно согнули трубку, чтобы заполнить прямоугольную форму. Гибкий материал может быть изогнут до радиуса примерно 1-1 / 2 дюйма без перегибов, поэтому не составит труда загнать его в любые потенциальные «горячие точки». Мы работали от внешних краев внутрь, подключая катушки к проводам. опорная пластина как мы ехали.(Без проволоки, удерживающей внешние круги трубок на месте, вся штука хотела выпрыгнуть из рамы.)

Как только медные трубки будут равномерно распределены внутри рамы, встряхните тонкую партию гипса и вылейте смесь в раму. Выровняйте поверхность, проведя линейкой по уголку, и дайте материалу высохнуть в течение нескольких дней. Затем панель можно прикрепить к боковой стороне печи, а линии 1/4 дюйма можно подсоединить к трубкам 1/2 дюйма резервуара подогревателя.

Безопасность и производительность

Мы провели расширенные тесты, чтобы определить наиболее эффективную конфигурацию теплообменника и убедиться, что устройство будет работать безопасно. Например, чтобы увидеть, что произойдет, если сбой в электроснабжении отключит наш насос, мы закрыли трубы, выходящие из резервуара подогревателя, и установили манометр на предохранительном клапане. Максимальное давление, которое мы смогли создать в системе, составило 3 фунта на квадратный дюйм. . . и это было после того, как поток застоялся в течение восьми часов при максимально возможной скорости горения для каталитического нейтрализатора Atlanta Stove Works!

Кроме того, чтобы определить, поощряется ли кондуктивный теплообмен через стену печи в нездоровой степени, мы ежедневно проверяли внутреннюю часть топки дровяной печи на предмет повышенного накопления креозота.Мы не обнаружили разницы во внешнем виде или глубине отложений на любой из четырех стен, что свидетельствует о том, что теплообменник получал в основном лучистую энергию от внешней стены печи. (Керамика могла оказывать некоторый изолирующий эффект, уравновешивая повышенную проводимость.)

Сколько горячей воды будет производить теплообменник? Что ж, в течение типичного семичасового цикла мы загружали от 55 до 60 фунтов древесины в Atlanta Catalytic, что увеличивало содержимое резервуара на 42 галлона до 140 ° F.Эта скорость сжигания восьми фунтов в час, вероятно, несколько выше, чем у большинства людей, поэтому объем горячей воды, который вы можете получить от аналогичного устройства, может быть немного меньше. Конечно, если вы поддерживаете сильный ожог в течение всего дня, общее количество горячей воды за 24 часа все равно должно составлять более 100 галлонов в день. И даже если вы часто будете эксплуатировать плиту в «выключенном» состоянии, система значительно снизит ваши счета за коммунальные услуги.

В зависимости от размера вашей семьи и количества воды, которое использует каждый человек, система может исключить ваших счетов за горячее водоснабжение в зимний период.Следовательно, если вы можете получить свою древесину по цене, которая существенно ниже, чем стоимость эквивалентного количества электричества или газа, энергия, которую вы вкладываете в подогрев воды из вашей дровяной печи (которая, конечно, будет вычтена из объема тепла, которое бы доставил прибор), окупится вложенными в него средствами. Кроме того, вам будет приятно узнать, что вы сделали еще один шаг к замене невозобновляемых источников энергии.

Список материалов

насос (Richdel R798)

термостат (Dayton DE158)

(50 футов) 1/4 «медная трубка типа L

16-калибр, 2 ‘X 3’, сталь

(8 футов) Уголок 1/8 «X 1»

Клапан сброса давления

(14) Болты 1/4 «-20 X 3/4» с гайками

(3 кварты.) штукатурка париж

(6 футов) проволока для тюков

сантехника разная

---

Первоначально опубликовано: январь / февраль 1984 г.

Некоммерческая услуга по обеспечению ответственного отопления дома дровами

Да, это можно сделать, но это непросто, дешево и без риска.

По мере роста цен на нефть, газ и электроэнергию мы получаем все больше писем на woodheat.org с вопросами о нагревании воды с помощью дровяных печей.Это сложный вопрос, и, хотя мы понимаем интерес и имеем соответствующий опыт, мы не хотим никого вводить в заблуждение. Помня об этом, обратите внимание, что это не семинар о том, как нагревать воду с помощью дровяной печи.

Системы лучистого отопления для пола сейчас в моде благодаря очень успешным маркетинговым кампаниям поставщиков оборудования. Первое, что нужно сказать, это то, что дровяная печь, оснащенная ретро, ​​не является подходящим устройством для нагрева воды для обогрева пола.Вы никогда не получите достаточно тепла от дровяной печи, чтобы удовлетворить потребности в лучистом отоплении. Если вам повезет, вы получите достаточно горячей воды для стирки. В Европе есть обогреватели, которые частично спроектированы как бойлеры, и они могут быть эффективными, но мы не видели подобных продуктов в Северной Америке. Наш совет — забудьте о попытках обогреть удаленные помещения теплом, которое вы можете получить от дровяной печи. Теперь перейдем к обсуждению систем ГВС.

Поучительная история от одного из наших корреспондентов. «Мой сотрудник установил теплообменник в топку своей печи. Без надлежащего контроля он быстро создал пар под высоким давлением, и вскоре паяные соединения стали выходить из строя, и система развалилась, что звучало как несколько небольших взрывов. Его решение? В следующий раз, черт возьми, вместе. Он держался вместе, но от него возвращался пар обратно к его артезианскому колодцу, и у него был прекрасный гейзер сзади. Правдивая история ». Скотт В этом случае давление должно было куда-то упасть.Без места для расширения возможный взрыв может привести к травмам или смерти.

Мы собрали пять примеров систем ГВС, чтобы дать вам представление о дополнительных подходах и принципах их работы.

Этот первый пример показывает последствия плохого проектирования и эксплуатации системы. На фотографиях справа и ниже изображена плита, взорвавшаяся осенью 2005 года на острове Принца Эдуарда в Канаде. Справа видно, что секция топки / зольника оторвалась от секции печи.Это показывает, что происходит, когда вода превращается в пар и некуда расширяться. Коллектор ГВС в данном случае представлял собой чугунный ящик, встроенный в топку и предлагавшийся производителем печи в качестве аксессуара.

Вид спереди на кухонную плиту, видно, как топка унесена ветром из духовки.

На фото справа показано, почему взорвался коллектор. Красные стрелки указывают на закрытые шаровые краны на подающем и обратном трубопроводах коллектора.Насколько мы понимаем, новые арендаторы разожгли свой первый костер в сезоне, не зная, что нужно сначала открыть шаровые краны. Этого взрыва не произошло бы, если бы система была спроектирована правильно с размещением устройства для сброса давления между коллектором и любым шаровым клапаном или другим запорным устройством. Также, по нашему мнению, дровяные системы горячего водоснабжения никогда не должны находиться в арендуемом жилье. Фотография предоставлена ​​Пэт Джей, компания Capital Chimney Sweeps, PEI, Canada

Взгляд за печкой, указывающий на причину взрыва: закрытые шаровые краны.

Вот серия из трех фотографий аккуратной и эффективной установки на другую кухонную плиту, Heartland Sweetheart. Этот находится в новом автономном доме из тюков соломы. Справа — трубы от накопительного бака к коллектору горячей воды в печи и от него. Это система с гравитационной конвекцией, в которой вода, нагретая в коллекторе, поднимается конвекцией в резервуар для хранения, установленный выше. Вот почему установщик использовал трубу 3/4 дюйма и отводы под 45 градусов.	Водопроводные трубы к коллектору и резервуару горячей воды и от них.
Так выглядит коллектор в топке печи. Наличие коллектора в топке действительно влияет на горение, охлаждая огонь. Обычно такой способ отвода тепла от топки — не лучшая идея, потому что это может привести к дымному пожару и слишком большому количеству креозота. Однако обратите внимание, что футеровка топки из кирпича имеет светлый цвет, что говорит о том, что горение было горячим и относительно чистым.Пользователь этой печи знает, что она должна быть горячей, чтобы избежать креозота. Она никогда сильно не выключает плиту и не пытается прогореть всю ночь. К счастью, ее дом настолько энергоэффективен, что короткие горячие огни — все, что ей нужно, чтобы согреть маленький дом.	Коллектор в задней части топки.
Вот снимок аккуратной установки сантехники в подсобном помещении за печной установкой (сделанный лежа на спине).Синяя штука на полке — это напорный бак, а белая над ней — бак для горячей воды. Так должна выглядеть гладкая система конвекционного потока.	Аккуратный монтаж за стеной в подсобном помещении. Это свидетельствует о хорошем планировании и установке.

Это задняя часть кухонной плиты Waterford Stanley с коллектором, изготовленным по индивидуальному заказу, показанная на следующей фотографии.Латунное устройство на тройнике отводящей трубы представляет собой автоматический воздухоотводчик. Подающий и обратный патрубки коллектора спрятаны за задний щиток печи и едва видны на выходе из него слева от печи.

Трубопровод в задней части кухонной плиты.

Вот снимок кастомного коллектора в печке выше. Он изготовлен из гидравлической трубы и фитингов из нержавеющей стали и проходит по верхнему краю топки.Он работает нормально, хотя из-за того, что все горизонтально, обычно в нем наблюдается некоторое кипение (что приводит к стуку и бульканье), когда огонь впервые зажигается, а конвекционный поток еще не развивается. Как только ток начинает течь, система работает нормально и производит много горячей воды. Коллектор охлаждает пламя, поэтому огонь горит грязнее, чем без него.

Этот тип коллектора может охладить пламя и привести к возникновению дыма и креозота.

Вот изготовленный на заказ коллектор в виде резервуара из нержавеющей стали с толщиной потока воды 1 дюйм и отверстием диаметром 6 дюймов в центре.Резервуар занимает место первого отрезка дымохода. Коллектор изолирован и обернут листовым металлом, окрашенным в черный цвет. Эта система на самом деле слишком велика для этого домашнего хозяйства с одним человеком и небольшого (20 галлонов) резервуара для хранения воды. Этот коллектор имеет высоту 36 дюймов. Чтобы уменьшить его тепловую мощность, внутри коллектора была установлена ​​облицовка, изолирующая дымовые газы от его внутренней поверхности. Коллектор 24 дюйма был бы лучше. Этот эксперимент показал, что такой коллектор, установленный на дымовой трубе, эффективен.Однако одно предостережение: этот тип коллектора следует использовать только в некаталитических печах с чистым горением (сертификат EPA), подключенных к прямым или почти прямым вентиляционным системам. Этот тип коллектора забирает много тепла от дымовых газов и может вызвать серьезные проблемы для системы, использующей грязную печь и плохой дымоход, например, наружную кладку.

Этот коллектор очень эффективен, но забирает много тепла от дымовых газов.

Вот кастомная печь с кастомным коллектором ГВС.Коллектор представляет собой плоский (глубиной 1 дюйм) усиленный ящик из нержавеющей стали, который покрывает всю заднюю часть печи от выхода топки до верхней части печи. Он прикручен к задней части печи, поэтому коллектор не подвергается воздействию дымовые газы, как в приведенном выше примере. В результате, даже несмотря на то, что это примерно такая же площадь поверхности, он производит намного меньше горячей воды. Тем не менее, он производит достаточно горячей воды для этого дома из двух человек в большинстве зимних условий. Эта система зависит от насоса, потому что резервуар для хранения находится в подвале внизу. И эта, и вышеупомянутая система имеют то преимущество, что не влияют на горение, поскольку коллекторы находятся вне зоны горения. Обратите внимание на предохранительный клапан на верхнем выходе из коллектора. Клапан должен быть спущен в канализацию.

Эта печь имеет большой плоский коллектор, прикрепленный болтами к задней части топки и духовки.

Резюме и выводы

Вот несколько ключевых моментов, которые следует учесть перед установкой системы ГВС на дровяной печи.

Безопасность — это главный вопрос. Вот несколько простых рекомендаций по безопасной ГВС:

• конвекционные проточные системы являются самыми безопасными и надежными, потому что они не зависят от насоса или электричества, но они должны устанавливаться с хорошим подъемом и рассчитаны на свободное течение; обе эти особенности обеспечивают высокий расход и лучшую эффективность.
Насосные системы
• нуждаются в еще большем количестве устройств безопасности, таких как резервная батарея, например
• должны быть предохранительные устройства в нескольких местах, например, непосредственно на выходе из коллектора и в самой высокой точке системы; Клапаны сброса давления / температуры предпочтительны, потому что они срабатывают задолго до того, как вода превратится в пар и повысит давление в системе
• Системы ГВС в домах, обслуживаемых городским водоснабжением, более уязвимы к ситуациям избыточного давления, поскольку в них нет напорного бака с мочевым пузырем, который мог бы занимать большой объем, который снижает давление в системе и предотвращает работу предохранительных клапанов
• резервуар для хранения должен быть достаточно большим, чтобы поглощать тепло от циклов горения между каждым циклом потребления, как для предотвращения перегрева, так и для учета низкой скорости рекуперации тепла таких систем.

ГВС на дровах влечет за собой серьезные страховые последствия.Например, мы не знаем ни одной страховой компании, которая покрывала бы индивидуальные системы, подобные трем последним выше. Мы подозреваем, что многие страховые компании откажутся от покрытия любой системы горячего водоснабжения на дровах, за исключением, возможно, тех, которые находятся внутри котлов. По иронии судьбы, первый из представленных здесь профилей (увеличенный), вероятно, будет одобрен страховым инспектором, потому что у него есть коллектор, сертифицированный для использования с печью. Перед тем, как начать работу с вашей системой ГВС, рекомендуется проконсультироваться с вашей страховой компанией.

Самым большим препятствием для добавления систем ГВС к дровяным печам является то, что сертификация EPA по выбросам практически исключает возможность забора тепла непосредственно от печи. Любой коллектор ГВС, который забирает тепло из процесса сгорания, почти наверняка создаст грязный ожог, который выйдет из строя. Вот почему большинство производителей дровяных печей, сертифицированных EPA, не предлагают коллекторы ГВС в качестве дополнительных принадлежностей. Может быть один или два доступных, но мы вообще ничего не знаем.

Наилучшей перспективой для модернизации систем ГВС были бы коллекторы, монтируемые на дымовых трубах, как в предпоследнем примере.Этот коллектор не повлияет на горение, и его установка не требует переделки печи. Нам известен только один такой коммерческий пример, но поскольку продукт не выглядит высокоразвитым и его реклама предполагает, что производитель недостаточно информирован, мы неохотно рекомендуем его. Возможно, эта ситуация изменится в будущем, поскольку все больше людей будут запрашивать аксессуары для ГВС.

JG

теплообменников дымовых газов | Домашняя страница форумов Hearth.com

Я играю с уличным дровяным котлом, сделанным в магазине.Очевидно, это дурацкая затея, но до сих пор это было очень весело.

На данный момент у меня есть относительно успешная сваренная печь, которая предварительно нагревает первичный и вторичный воздух для горения, облицована огнеупорным кирпичом и имеет принудительное воздушное горение (которое, таким образом, можно контролировать, изменяя скорость вращения вентилятора). Горит довольно стабильно, принимает 3-футовые бревна, а также сжигает щепу или куски дерева, которые я могу получить бесплатно. В зависимости от топлива я смог настроить его так, чтобы он производил абсолютно чистый дым, что я считаю грубым признаком довольно хорошей эффективности сгорания.Такой чистый ожог также должен снизить вероятность возгорания дымовых газов. Я планирую сжечь эту штуку на полную мощность, и всегда, когда я так эксплуатировал дровяную печь, у меня не возникало проблем с креозотом. Никакие надоедливые правила здесь не говорят, что я не могу использовать что-то подобное. Должен выйти на улицу в маленькой изолированной хижине из соображений безопасности, а также того факта, что она дымится, пока вы не поймете правильную розыгрыш. Он нагревает резервуар с водой, который затем нагревает дом с помощью воды.

Я планирую изолировать топку высокотемпературной изоляцией (другая резьба), а затем добавить теплообменник, тоже самодельный, в верхней части всей кабины.У меня нет иллюзий, что это будет печь с длительным сроком службы или высокой эффективностью, однако ее, безусловно, весело строить и пока что дешево. Через пару лет будет весело снова строить и совершенствоваться. Обычно примерно в третий раз я создаю что-то действительно хорошее.

Предохранительные устройства для такого теплообменника — это совершенно НЕОБХОДИМО важное обсуждение, но краткий ответ по поводу предохранительных устройств заключается в том, что я планирую использовать открытую атмосферную систему, которая значительно усложняет, но не делает невозможным паровой взрыв. и изолированный резервуар на 500 галлонов для хранения тепла, насос для подачи воды, аквастат для включения и выключения насоса и клапаны сброса температуры / давления в важных точках системы.

Все теплообменники дымовых газов в дровяной печи испортятся, поэтому план по их частой чистке и, в конечном итоге, замене актуален. Дровяные печи, которые горят горячо, быстро и полно, будут иметь меньше, но не нулевые проблемы загрязнения дымохода.

Заводские теплообменники дымовых газов делятся на три класса: медные водопроводные трубы, обернутые вокруг предметов (например, дымовых труб), самодельные системы водяных труб и самодельные системы дымовых труб.

Водопроводные системы любого типа, будь то медные трубы, обернутые вокруг дымохода, трубы, проходящие через дымовые газы, и т. Д., Похоже, быстро загрязняются и их действительно трудно чистить.Медь не переносит жару, сталь быстро корродирует. Hilcoil продает змеевики из нержавеющей стали, недешево, однако они могли бы быть хорошей идеей, если бы кто-то собирался сделать водотрубный теплообменник, который прослужит долго. Возможно, в любом стальном ящике (даже в пустой «бочковой печи») можно разместить несколько таких змеевиков и иметь дверцу доступа для чистки. Эти змеевики из нержавеющей стали, безусловно, являются хорошим вариантом, но я не уверен, сколько мне нужно, чтобы передать разумное количество тепла, и эта система может быстро стать дорогостоящей.

Теперь система с дымогарными трубами, кажется, обладает некоторыми привлекательными качествами.При правильном дизайне, если можно получить доступ к концам трубок, будет относительно легко водить щеткой вверх и вниз внутри них. Это может быть частая рутинная работа. Я также только что читал другую ветку об использовании старой цепи в качестве турбулизатора в вертикальном жаротрубном теплообменнике. Хорошая идея, и их тряска может продлить цикл очистки. Если бы я построил теплообменник, он почти наверняка был бы сделан из мягкой стали, что является недостатком с точки зрения долговечности, но является преимуществом с точки зрения конструктивности. Не уверен, что такая система не разорвется на части, расширяясь и сжимаясь.

Несколько лет назад я и мой приятель построили самодельный дровяной котел из пары старых газовых водонагревателей. Дымоход проходил прямо через две 3-дюймовые трубы в центрах резервуаров водонагревателя, а спиральные металлические турбулизаторы, которые поставлялись с водонагревателями, оставались на месте. Вы заполняете топку небольшими древесными отходами, и эта штука Рев, как только он начал рисовать. Сделал 60 галлонов горячей воды за 20 минут, этого достаточно для нескольких парней, чтобы принять ванну и помыть посуду, оставив немного лишней.Мне не повезло найти старые газовые водонагреватели, которые не протекают, но это все еще может быть простым вариантом.

Возможен самодельный жаротрубный теплообменник. Я представляю себе сварку нескольких трубок в небольшую бочку на 30 галлонов, которая входит во внешнюю бочку на 55 галлонов со съемной крышкой для очистки. 16 труб диаметром 1-1 / 2 дюйма будут примерно такой же площадью, как и дымоход диаметром 6 дюймов, что может быть целью проектирования. Дымовые газы проходят через трубы (конструкция с дымовой трубой), а бочка на 55 галлонов имеет на обоих концах 6-дюймовые дымоходы для соединения с печью и дымоходом.Вода находится во внутреннем резервуаре, а внутренний резервуар находится под атмосферным давлением. Внешний насос перемещает воду через внутренний резервуар. Защитные устройства, средства управления, подпиточная вода и т. Д. Будут обсуждаться в другой теме — здесь я пытаюсь сосредоточиться на базовой конструкции теплообменника дымовых газов. Очевидно, для этого потребуется водонепроницаемая сварка, на что я, вероятно, способен с нескольких попыток.

Есть ли какие-то люди из темы или проекта, которые могут указать мне, что теплообменник похож и был ли удачный теплообменник? Неужели я занимаюсь очередным дурацким делом с идеей пожарной трубки, и должен ли я отказаться от нее и придерживаться водяных трубок?

Водонагреватель на дровяной печи бесплатно нагревает воду

Добавить в избранное

Патрисия Грин — Хороший душ или ванна с горячей водой важны для благополучия каждого.Душ или ванна в холодный день с бесплатной горячей водой из дровяной печи, которая не расходует ископаемое топливо, теперь есть роскошь, которая может сделать ваш день.

Дровяная кухонная печь с достаточно большой топкой, чтобы обогреть ваш дом, — удивительно полезное оборудование. Он согревает, готовит ужин, печет хлеб и сушит одежду. Добавьте змеевик теплообменника, резервуар для горячей воды, медные трубки, клапаны и фитинги, и ваша дровяная печь для готовки сможет нагреть всю воду для бытового потребления.

Базовая система горячего водоснабжения с термосифонированием имеет змеевик теплообменника из нержавеющей стали, прикрепленный болтами к внутренней части топки и проходящий через заднюю часть дровяной печи для приготовления пищи, для соединения с трубами, которые проходят до обычного 30–120 галлонов горячей воды. резервуар для хранения воды над плитой не менее чем на 18 дюймов, в идеале размещенный на втором этаже над плитой. Система подключается под углом от 45 до 90 градусов, так что поднимающаяся горячая вода и падающая холодная вода циркулируют непрерывно, пока печь горячая, и подключены к системе горячего водоснабжения дома.

Варианты на эту основную тему используют циркуляционный насос и, таким образом, могут подключаться к обычному газовому или электрическому водонагревателю в подвале для использования в межсезонье. Некоторые люди пробовали самодельные змеевики, установленные в дымоходе или на внешней стороне стены печи. Система также отлично дополняет солнечную горячую воду, нагревая воду в менее солнечное время года. Если он установлен с переключателем, он также может работать в тандеме с вашим текущим водонагревателем.

Чтобы установить эту систему самостоятельно, вам потребуются базовые навыки слесаря ​​и механики, приправленные чувством приключений, а также умение пользоваться паяльной горелкой и некоторыми сантехническими инструментами.Каждая система будет немного отличаться и потребует творческого мышления.

Установка горячего водоснабжения на кухонной плите Heartland четырехлетней давности в доме Сэнди и Луи Мэн, Пэришвилл, Нью-Йорк. Крупный план установки труб.

Есть много преимуществ. Он действительно может обеспечить семью горячей водой. Если вы сильно раскалены, система может подавать около 20 галлонов воды с температурой 120 градусов в час, но она может стать намного горячее. Он сохранит это тепло в течение 48 часов в правильно изолированном резервуаре даже после того, как огонь погаснет.Поэтому, когда вы не используете дровяную печь постоянно, вы все равно примете душ ранним утром.

Лучше всего то, что цена и окупаемость хорошие. Если вы установите его самостоятельно и сможете найти водонагреватель, он будет стоить вам примерно 250-700 долларов за змеевик, 400 долларов за медные трубы и фитинги, клапаны и датчики и 50 долларов за изоляцию труб и резервуаров. Предположим, ваш электрический водонагреватель обходится вам в болезненные 40 долларов в месяц, а вы живете в северном районе, где можете топить дровяную печь в течение шести месяцев в году.Итог: 40 долларов в месяц x 6 равняются 240 долларам, которые вы будете экономить ежегодно. Таким образом, менее чем за три года вы окупитесь и получите бесплатную горячую воду с помощью этой недорогой строительной техники. (Ред. Примечание: цены с 2010 г.)

Сведения о системе

Хотя эта система горячего водоснабжения может быть установлена ​​в любой дровяной кухонной печи, многие новые кухонные плиты предназначены для нагрева воды и имеют змеевик, который вы можете купить непосредственно у производителя. Самые безопасные, наиболее широко используемые и эффективные змеевики теплообменника изготовлены из прошедшей испытания под давлением нержавеющей стали и имеют простую U- или W-образную форму для установки внутри вашей топки.Они бывают разных размеров с монтажным оборудованием, прокладками и инструкциями. Вы также можете заказать предохранительный клапан (необходимость!) И кольцевую пилу с сверлом для сверления печи. Также доступны катушки по индивидуальному заказу. Стоимость от 170 до 270 долларов. (См. Конец статьи). В каталоге неэлектрических устройств Lehman также есть рубашка с горячей водой, которую можно установить в топку за 395 долларов, и, кстати, не забудьте заказать их полезный буклет Hot Water From Your Wood Stove за 9,95 долларов. (Ред. Примечание: цены с 2010 г.)

После того, как вы измерили свою топку, определили, какой размер и форма лучше всего подходят, и заказали ее, вам нужно будет найти или купить электрический или газовый водонагреватель, размер которого соответствует вашим потребностям.Если вы ремонтируете подержанный резервуар, убедитесь, что он водонепроницаем и не подвержен ржавчине. Легкость, с которой фитинги и разъемы могут быть сняты со старого водонагревателя, часто является хорошим показателем того, какой он формы. Иногда сантехники использовали водонагреватели, с которыми они были бы счастливы расстаться, и в которых нет ничего более плохого, чем сломанный термостат. Вы также можете использовать резервуар из оцинкованной стали, чтобы сэкономить деньги, но вам придется изолировать его стекловолокном, как и любой резервуар для водонагревателя. При размещении резервуара помните: вы можете переместить резервуар на расстояние до двух футов от дровяной печи на каждый фут, который он находится выше выхода змеевика из задней части печи.

Снимите крышку водонагревателя, отвинтите и снимите электрический элемент и термостат на баке. Используя кольцевую пилу, вы просверлите два отверстия внутри дровяной печи для готовки, через которые будут проходить резьбовые концы змеевика и закрываться гайками, плоской шайбой и прокладкой.

Как правило, горячая вода из змеевика выходит из печи и поднимается по медным трубам диаметром 1 дюйм, чтобы попасть в резервуар через верхний элемент. (См. Диаграмму). Холодная вода возвращается из нижнего дренажного клапана вниз по трубам диаметром 1 дюйм, чтобы снова войти в змеевик и снова нагреться.Трубы горячей воды устанавливаются под углом от 45 до 90 градусов и подключаются к обычным водопроводным трубам, идущим на кухню и в ванную комнату. Для облегчения потока труба с горячей водой должна иметь уклон не менее нескольких футов после выхода из печи. После этого у вас могут быть изгибы под углом 90 градусов, которые замедлят поток, но два фитинга под углом 45 градусов лучше, чем один фитинг под углом 90 градусов.

Вам понадобится сливной клапан, а также датчик температуры в хорошо видном месте и два предохранительных клапана давления / температуры на выходе горячей воды рядом, но не слишком близко к дровяной печи для приготовления пищи и подключенные к сейфу. место, например, пятигаллонное ведро или в канализационную систему.В резервуаре вы установите клапан регулирования температуры, установленный на 120 градусов, а в самой высокой точке еще один клапан сброса температуры / давления, клапан сброса вакуума и клапан стравливания воздуха. Убедитесь, что вы следуете правилам сантехники.

Резервуар для воды находится над печью в штате Мэн на втором этаже и красиво спрятан в шкафу.

Решение проблем

В целом эту систему легко обслуживать, но вот несколько советов.

Вначале система сильно нагревается и может сдуть предохранительный клапан, но по мере накопления креозота на змеевике проблема исчезнет.Разожгите свою дровяную печь немного прохладнее.

Если у вас жесткая вода, через несколько месяцев на внутренней стороне труб будет накапливаться известковая накипь. С помощью сливных кранов можно не реже одного раза в сезон промывать трубы уксусом.

Креозот накапливается на внешней стороне змеевика, и его можно соскрести, чтобы поддерживать теплообмен с максимальной эффективностью. И, говоря о креозоте, чаще проверяйте свою трубу или дымоход, так как теплообменник будет отбирать BTU из топки и заставлять ваш огонь горит несколько прохладнее.

В целях страхования вам может потребоваться змеевик, сертифицированный для использования с вашей дровяной печью.

Эта система может повлиять на сертификацию EPA по выбросам, поскольку она забирает тепло от процесса сгорания. Если вас это беспокоит, возможно, вы сможете использовать коллекторы, смонтированные на дымоходе, чтобы решить эту проблему.

Некоторое время следите за датчиком температуры, чтобы оценить, насколько нагревается ваша система. Слейте еще воды, если она слишком горячая.Эй, неожиданная ванна — замечательная вещь!

Если вы не чувствуете, что обладаете необходимыми навыками, но все же хотите установить систему горячего водоснабжения для дровяной печи, проконсультируйтесь с установщиками солнечной горячей воды в вашем районе. Многие из них начинают устанавливать эти системы.

ресурса

Therma-coil.com и hilkoil.com производят теплообменники из нержавеющей стали для дровяных печей. Lehmans.com продает дровяные кухонные плиты и системы теплообменников с рубашкой, а также буклет под названием « Горячая вода из вашей дровяной печи».

Если вы любите дровяные печи, вот несколько отличных руководств от Countryside Network по планам каменной печи и дровяной печи на открытом воздухе с использованием местного камня.

Опубликовано в сельской местности в январе / феврале 2010 г. и регулярно проверяется на точность.

Woodstove Heat Exchanger: 11 шагов (с изображениями)

Что ж, позвольте мне сначала сказать, что эта штука работает очень хорошо. Он действительно выкачивает тепло. Раньше я использовал керосиновый обогреватель, чтобы обогревать свой магазин.С этим устройством я теперь использую только дровяную печь, чтобы в моем частично изолированном магазине было тепло и жарко. Я могу поднять температуру с 20 градусов по Фаренгейту до 70 градусов по Фаренгейту примерно за 1,5 часа. Раньше, используя мою плиту без теплообменника, на прогревание магазина требовалось около 3,5 часов. Когда в печи действительно горит огонь, внутренняя температура теплообменника достигает 800 градусов по Фаренгейту. Это много тепла, которое иначе будет потрачено впустую, поднимаясь по дымоходу. При среднем огне в печи температура внутри теплообменника остается около 450 градусов по Фаренгейту.Я полагаю, что производительность можно улучшить, используя более тяжелые стальные трубы в сердечнике теплообменника и более толстый металл для корпуса. Это позволит устройству сохранять больше тепла и перераспределять тепло по мере затухания огня, сохраняя тепловую мощность более постоянной. Кроме того, большая труба в центре теплообменника не пропускает через нее много воздуха. Это связано с тем, что центр лопасти вентилятора (ступица) не производит большого воздушного потока. Центральную трубу можно было не устанавливать, что очень мало влияло на производительность.

* Примечание о моей мастерской *

Я использую печь из самшита Vogelzang для обогрева своей мастерской. Это самая маленькая печь, которую они делают. Размеры моего магазина — 32 x 16 футов. Он изолирован стекловолокном R-13 на 3 стенах и стеклопластиком R-19 на потолке. Четвертая стена длиной 32 фута вообще не изолирована из-за расположения моего магазина. (под выкатной декой большого скейтборда Half-pipe). Печь расположена в центре магазина рядом с внешней утепленной стеной.Я использовал бетонные сайдинговые панели, установленные на опорах, чтобы защитить стены от тепла печи. Поскольку магазин длинный и узкий, я всегда использовал другой вентилятор, расположенный в дальнем конце магазина, чтобы равномерно распределять тепло по всему помещению.

Уникальный домашний теплообменник — Maine Wood Heat Co. Inc.

В Америке первыми дровяными отопительными приборами в историческую эпоху были большие открытые камины. К этому были добавлены дровяные печи, некоторые на задней стене камина, а некоторые сбоку от камина.В середине и конце концов было изобретено восемнадцать сотен чугунных кухонных плит. Классическая плита с шестью крышками может иметь одну или обе крышки, а также снять перегородку над топкой, а ступенчатые чугунные кастрюли и сковороды можно было поставить плотно, но прямо над огнем. Все еще можно найти некоторые из этих старых ступенчатых горшков, в том числе и большие чугунные чайники.

В конце концов, к одной стороне кухонной плиты был добавлен облицованный оловом медный резервуар для нагрева воды для бытового потребления.Воду наливали в резервуар с помощью ведер, и ее можно было вылить из резервуара с помощью кастрюли с длинной ручкой или через небольшой латунный кран в передней части печи, проходя через резервуар и отливки.

Наш фермерский дом в Норриджуоке, штат Мэн, построенный в 1830-х годах, имел первую в этом районе систему водоснабжения, работающую круглый год. Источник на берегу рядом с домом проходил через трубу, которая спускалась с холма к гидроцилиндру, и давление, создаваемое внутри колоколообразного гидроцилиндра, позволяло поднимать воду обратно вверх по трубе меньшего диаметра в дубовую бочку в бочке. кухня.Переливная труба выходила из верхней части ствола обратно в безопасную зону разгрузки на открытом воздухе. В правильном свете вы все еще можете видеть маленькие деревянные бруски в обшивке из широких досок, где старые трубы приходили и уходили. Двадцать или более лет назад к двери вошла женщина лет шестидесяти или семидесяти, которая жила в этом доме девочкой и смогла подробно описать, где именно стояла бочка, что подтвердило всю нашу детективную работу.

Эта система означала, что в доме в течение всего года была пресная вода на кухне в непрекращающемся потоке, но эта система подавала воду только в дом.Он не нагревает воду и не перемещает ее в плиту. Следующим прорывом в дизайне горячей воды стало изобретение латунного водяного змеевика для внутренней части топки кухонной плиты, соединенного с баком для горячей воды на 30 галлонов на подставке рядом с кухонной плитой, и проточной водой, поддерживающей заполненность бака и водяной рубашки. . Медные резервуары без изоляции почти никогда не перегреваются, так как они могут излучать все больше и больше тепла от своей поверхности по мере того, как тепло топки в печи увеличивается по интенсивности или продолжительности.Эти системы очень эффективно подавали горячую воду без предохранительных клапанов в любую часть дома, где есть водопровод.

Раньше я ходил в хозяйственный магазин в Скоухегане, штат Мэн, где все еще были латунные колена с резьбой 180 градусов, предназначенные для изготовления латунных водопроводных рубашек. Фотография использованных нами водных курток представлена ​​ниже.

Когда мы экспериментировали с множеством более «современных» кухонных плит, в том числе с варочными панелями Waterford, Stanley из Ирландии, Stanley включил в комплект поставки бытовой горячей куртки, которая располагалась в задней части топки, и многие клиенты решили включить эту опцию в свои покупки Stanley. .В течение многих лет компания Maine Wood Heat была североамериканским импортером кухонной плиты австрийского производства с очень большой водяной рубашкой, полностью закрывающей огонь. У австрийской Tirolia были изолированные боковые стороны, задняя и верхняя части, а также изолированная крышка, поэтому ее можно было использовать даже летом для коротких ожогов. За один час мы могли бы нагреть резервуар для горячей воды на восемьдесят галлонов с помощью петли гравитационного термосифона, идущей к резервуару наверху. У нас был аквастат (водяной термостат) в резервуаре, который позволял резервуару достичь желаемого «верхнего предела», который мы установили, а затем он автоматически заставлял работать циркуляционный насос радиатора дома.Всякий раз, когда в бытовом резервуаре становилось мало тепла, следующая партия горячей воды всегда направлялась сначала в резервуар, а затем на радиаторы дома. Мы годами готовили, пекли, нагревали горячую воду и весь дом, используя эту плиту центрального отопления. Нам до сих пор звонят люди, которые использовали свои Тироли в течение двадцати или более лет.

Австрийская компания в конечном итоге вышла из бизнеса, и мы также решили прекратить их продажу, когда поняли, что нам нужно сделать выбор между системой с низким уровнем выбросов, такой как каменный обогреватель, и системой с более высоким уровнем выбросов, например, водяной топкой Tirolia. .Когда мы полностью переключились на каменные обогреватели, интерес общественности к нагреву горячей воды для бытового потребления или радиаторам систем, которые мы строили, не прекратился. На заре каменных обогревателей в штате Мэн в конце 1970-х я помню обогреватель, построенный недалеко от Капитолия штата Августа, в котором кто-то проложил трубы с горячей водой большого диаметра по всей системе, думая, что если немного сработает, то больше будет намного лучше. В первый год эксплуатации утечка где-то в системе все разрушила.Конечно, пар обладает взрывной силой и очень опасен, и любое включение воды в систему кладки должно быть тщательно спроектировано, осознано и выполнено. Со временем мы обнаружили, что можем построить теплообменники из нержавеющей стали скромных размеров и поместить их прямо в огонь кирпичной дровяной печи и получить хорошие результаты, хотя и с более грязным ожогом, чем топка без водяной рубашки. Мы также обнаружили, что если мы разместим водяную рубашку из нержавеющей стали в непрямом или «удаленном» месте за слоем огнеупорного кирпича в области горловины наших обогревателей, мы сможем увеличить капельный заряд при производстве горячей воды для бытовых нужд без снижения уровня горения. эффективность.Другие люди разработали другие системы, которые выполняли аналогичную работу по производству умеренной горячей воды для бытового потребления. В одном или нескольких случаях мы спроектировали водяные рубашки, которые были сделаны из медных трубок поверх внутренних перекрывающих плит. Мы разработали, но не построили идею такого массива внутри лотка из нержавеющей стали поверх перекрывающих плит с трубкой, окруженной стеклянными шариками или мрамором, или нержавеющей сталью, или стальной дробью, чтобы получить лучшую проводимость по медной трубке. Все такие конструкции предусматривали установку большого резервуара для горячей воды для бытового потребления на следующем уровне этажа непосредственно над нагревателем и / или плитой, гарантирующим термосифонную неэлектрическую передачу тепла резервуару.

В случае отключения электроэнергии такая установка гарантирует отсутствие перегрева змеевика или бака горячей воды из-за его большой емкости. Мы всегда не рекомендовали использовать любую бытовую систему водяной рубашки, соединенную с баком, расположенным под нагревателем и требующим насоса для его безопасной работы. В Новой Зеландии Альби стало очень ясно, что новозеландцы хотят нагревать горячую воду с помощью любого дровяного устройства, которое они используют. В доме, где останавливались Олби с Крисом и Дебби Нейлор, на кухне была синяя эмалированная плита с огнеупорной футеровкой и горизонтальной перегородкой над топкой.В горловине перегородки находилась труба вторичного воздуха из нержавеющей стали для более полного сгорания, а в задней части вторичной камеры топки находилась рубашка для горячего водоснабжения, которую в Новой Зеландии называют «мокрая спина».

Сампса планирует использовать несколько солнечных батарей для горячего водоснабжения в своем доме, но он также хотел нагреть немного горячей воды от своего каменного нагревателя, и он хотел, чтобы он не только нагревал горячую воду, но и отводил тепло в большую комнату. на уровне ниже каменки и в ванную комнату через две перегородки за каменкой.Поэтому в гостиной встраивается обогреватель, который вы можете увидеть на плане дома выше. В Германии очень распространено иметь котлы центрального отопления из чугуна и огнеупорного кирпича, встроенные в керамическую плитку Kachelofens. Это помещает традиционный излучающий массовый обогреватель в центральную гостиную в доме, но также отправляет тепло в несколько удаленных комнат и, вероятно, может производить горячую воду для бытового потребления. Маловероятно, что такое центральное отопление Kachelofen сгорит с эффективностью или чистотой стандартного Grundofen без водяной рубашки.”

В Финляндии Sampsa основала компанию, которая изготовила чугунный теплообменник, который полностью исключил присутствие горячей воды в самом нагревателе. Вместо этого в системе, которую он обнаружил, верхние перекрывающие плиты из литого огнеупора были заменены двумя «игольчатыми» пластинами из перекрывающегося чугуна, которые в конце траектории пламени рядом с верхней частью нагревателя преобразовывали перегретые газы в горячий воздух в камере статического давления. над пластинами и направил горячий воздух в удаленную коробку для установки на стене в соседнем помещении с собственным теплообменником воздух-вода в нем.Это полная противоположность тому, что можно увидеть в местном гараже быстрой замены масла Prompto. Там масляный или газовый котел в подсобном помещении нагревает горячую воду. Вода подается в радиаторные блоки под потолком, оборудованные вентиляторами. Вентиляторы преобразуют тепло жидкости в оребренных радиаторах в тепло горячего воздуха. Это, в сочетании с потолочными газовыми излучающими панелями, сохраняет тепло в гараже, не требуя каких-либо «мешающих» устройств излучения на границе пола.

Благодаря чугунной конструкции «игольчатая» (или «гвоздь»), эффективность сгорания все еще может поддерживаться на очень высоком уровне, а опасность паровых взрывов в обогревателе исключена, что затрудняет передачу тепла в удаленные помещения возможно.Вы можете увидеть еще одну фотографию этой «игольчатой ​​конструкции» в предыдущей статье блога о серии строительства панорамных дверей. Sampsa нанимает инженера-теплотехника для помощи с размещением и подключением внешней системы теплообмена. У него уже проложены трубы излучающего пола для его удаленной спальни внизу и его удаленной ванной комнаты, а на прошлой неделе был установлен земляной пол в жилой зоне, где мы построили обогреватель, добавив почти фут высоты к уровню, с которого мы работали. Партнер дизайнера дома Свен (Свена и Сары Джонстон), который также отвечает за штукатурку и земляные полы, теперь положил большую часть земляных полов и прокомментировал, что обогреватель выглядит намного короче, так как пол теперь в значительной степени внутри.Сампса также написал недавно и прислал фотографию своей мамы Сейджи, которая выстраивала все мои бронирования авиабилетов и отелей, сидящей на скамейке из мыльного камня в углу обогревателя. Вы можете увидеть новую высоту пола под ее ногами.

Пройдет некоторое время, прежде чем нагреватель будет заштукатурен и теплообменник подключен. После того, как дымоход установлен и теплообменник подсоединен, вполне вероятно, что обогреватель немного разожгется, чтобы «успокоить» агрегат, и возникнут какие-либо движения и усадка перед нанесением штукатурки или штукатурки.Мы разослали ребятам из Клайда информацию о традиционных шведских лепных украшениях Kachelugn. Эту информацию нам предоставил наш старый друг и коллега в Монреале Маркус Флинн, который в одиночку на Pyromasse строит одни из самых красивых кирпичных обогревателей в мире. Мы будем держать всех в курсе по мере развития и документирования характеристик теплообменника. Планируется, что эффективность нагревателя и выбросы будут проверены после завершения подключения теплообменника и дымохода. Если система работает хорошо, мы связались с финской фирмой и готовы сделать ее доступной для клиентов здесь, в Штатах.Пожалуйста, дайте нам время протестировать систему и закрепить всю информацию. Мы будем сообщать о прогрессе и доступности системы в будущих блогах.

Ближе к концу семинара у нас была долгая дискуссия со всеми присутствующими участниками о том, как спроектировать самодельные эффективные системы горячего водоснабжения в каменный обогреватель после того, как они совершенно ясно дали понять, что хотят производить чистое тепло и горячую воду от одного огня. а не два. Следите за новостями о будущих разработках.

Между тем, мы скоро сообщим об удивительном количестве мыльного камня для проекта Сампсы и о превращении этого мыльного камня всего за четыре или пять дней в подогнанные полированные плиты для полок, скамеек, плинтуса и отделки крышки для его обогревателя.Это произошло только благодаря феноменальному сотрудничеству и усилиям всех членов команды семинара. В то время как два каменщика выполняли работу йоманов по укладке кирпичей, а еще один или два члена занимались укладкой и смешиванием, все остальные руки были задействованы в закреплении мыльного камня, поиске портативной рельсовой пилы, закреплении тяжелой бетонной плиты, установке плит для большого портативная пила, а затем резка одного листа за другим в течение двух дней, а затем обработка каждого листа на готовые детали.